Собачье лекарство помогает онкологическому больному
1% обычных лекарств эффективен против рака
Десятки не предназначенных для лечения онкологических заболеваний лекарств способны убивать раковые клетки — к такому выводу пришли ученые из Массачусетского технологического института и Гарварда, протестировав тысячи лекарственных соединений на сотнях раковых клеток. Исследователи проверили действие примерно 4518 лекарств на 578 человеческих раковых клеток и выяснили, что примерно 50 из этих лекарств имеют противоопухолевую активность. Эти препараты использовались для лечения диабета, воспалительных процессов, алкоголизма и даже артрита у собак.
Фото: Юрий Мартьянов, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Юрий Мартьянов, Коммерсантъ / купить фото
Александр Мелерзанов, декан факультета биологической и медицинской физики МФТИ:
Перепрофилирование лекарственных средств — это актуальное направление в современной медицине. По сути это поиск новых показаний для известных лекарств, что гораздо дешевле, чем создание новых. Например, лекарство для коррекции уровня глюкозы в крови — метформин — исследуется как потенциальный геропротектор (средство, влияющее на продолжительность жизни).
Каждая опухоль состоит из множества различных мутирующих клеток и, соответственно, на некоторые штаммы клеток могут влиять лекарства, не предназначенные изначально для терапии при этой нозологии. Данные о составе опухоли получаются при помощи молекулярно-генетического исследования биопсийного материала с последующим анализом с помощью биоинформатики. Затем из библиотеки существующих лекарств находится вещество с доказанным влиянием именно на данную опухоль. Это один из подходов в персонализированной медицине — прецизионная онкология.
Таким образом, учитывая, что опухоль гетерогенна, вполне возможно, что на некоторые из них действуют различные лекарства. При этом необходимо отметить, что многие лекарства обладают широким спектром действия и не всегда только тем, которое мы от них ожидаем. Некоторые лекарства широкого спектра могут иметь воздействие на опухоль, однако значительно более слабое по сравнению с лекарствами, которые специально разработаны для терапии онкологических заболеваний. Возможно, они действуют мягче, но по факту они не обладают достаточным воздействием для полного уничтожения опухоли. А так как главная задача онколога — уничтожение опухоли, приходится, к сожалению, мириться с выраженными побочными эффектами действующих лекарств.
Владимир Катанаев, руководитель лаборатории природных соединений Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), вуза-участника проекта «5-100», профессор Женевского университета:
Есть три группы лекарств, которые обладают антираковыми свойствами. Первая — классические терапевтические препараты, которые обладают общим цитоксическим и цитостатическим эффектом, то есть травят все клетки организма, но раковые клетки в силу своих особенностей гибнут раньше. Эта группа химиотерапевтических препаратов разделяется на подгруппы в зависимости от способа действия: есть лекарства, которые повреждают ДНК или препятствуют синтезу нуклеотидов, есть лекарства, которые угнетают клеточную активность и препятствуют делению клеток, и др. Вторая группа — это лекарства целевой терапии. Они воздействуют на определенные клеточные механизмы, которые, в идеале, характерны только для раковых клеток и отсутствуют в здоровых. Среди таких механизмов можно назвать WNT-сигнальный каскад, который мы изучаем в моей лаборатории. Он активен в определенных раковых клетках и выключен в большинстве здоровых. Если лекарство целевым образом подавляет активность этого каскада, то мы убиваем WNT-зависимые раковые клетки. Третья группа препаратов — иммунотерапевтические, которые влияют на взаимодействие раковых клеток с иммунной системой, с тем, чтобы последняя эффективнее распознавала и уничтожала раковые клетки.
В целом нельзя утверждать, что у репозиционированных лекарств побочные эффекты меньше, чем у специализированных противораковых препаратов. Однако репозиционированные лекарства имеют ряд преимуществ. Их дозировки, побочные эффекты и сочетания с другими препаратами уже во многом известны. В этом смысле они на шаг впереди по сравнению с новыми веществами, которые разрабатываются конкретно против рака. Многие из этих новых веществ не станут лекарствами как раз потому, что будут обладать недопустимыми токсическими эффектами.
Если сравнивать, например, антибиотик против проказы клофазимин, который может применяться при лечении трижды негативного рака молочной железы, и целевой антираковый препарат вантиктумаб, нельзя сказать, что побочные эффекты клофазимина меньше.
Здесь нет общего правила. Мишенью для большинства лекарств выступают клеточные белки. У нас есть ограниченное количество конфигураций, в которые сворачивается белковая цепочка. Любая химическая структура, обладающая лекарственным свойством (фармакофор), которая связывается с белковой мишенью в нашем организме, с высокой вероятностью свяжется с некоторой другой белковой мишенью с подобной структурой в нашем же организме, то есть наступит побочный эффект. Не всегда этот побочный эффект вреден и ограничивает применение препарата. Иногда этот эффект положительный, и мы получаем дополнительную терапевтическую пользу: эта вторая белковая мишень может отсутствовать в здоровых клетках и присутствовать в раковых. Такая вероятность не равна нулю для любого фармакофора.
Марина Секачева, директор Института персонализированной медицины Сеченовского университета:
Сегодня у ученых появилась возможность работать с большими массивами данных, ставить серийные эксперименты. Это нашло свое отражение в обсуждаемой работе коллег. Многие лекарственные препараты обладают так называемыми побочными эффектами, то есть эффектами, которые связаны с их механизмом действия, но не были целью их изобретения. Классическим примером является виагра, которая изначально тестировалась как сердечно-сосудистое средство, а свое распространение получила по совсем другому показанию. Если говорить о противоопухолевой активности, здесь поле для расширения показаний еще больше. В развитии опухолевой клетки может быть изменен практически любой сигнальный путь и мишень. И именно этим интересна такая работа. Противоопухолевая активность неонкологических препаратов оказалась связана с новыми механизмами, которые еще мало изучены. Конечно, это путь для поиска новых препаратов с абсолютно отличным механизмом действия.