Вирусы против рака

Первые свидетельства того, что вирусы могут быть ценным инструментом в борьбе с раком, восходят к 1912 г., когда один итальянский гинеколог сообщил о регрессии рака шейки матки у женщины, инокулированной вакциной на основе живой ослабленной формы вируса бешенства. В конце 1940-х гг. были проведены испытания по инфицированию больных раком самими вирусами, но незначительный эффект отмечался лишь у небольшой части испытуемых. Спустя 20 лет ученые обнаружили, что вирус - возбудитель Ньюкаслской болезни у домашней птицы - инфицирует опухолевые клетки охотнее, чем нормальные.

Скептики объясняли это обычной реакцией иммунной системы организма на вирусную инфекцию. Однако специалисты стали выращивать вирусы в культуре раковых клеток человека и отбирать наиболее подходящие. В медицинской литературе появлялось все больше сообщений о связи между инфекцией и наступлением ремиссии, в начале 1970-х и 1980-х гг. были описаны два случая регрессии лимфомы у пациентов, переболевших корью.

Но начало эры вирусотерапии в современном ее понимании приходится на конец 1990-х гг., когда две группы ученых независимо друг от друга сообщили о том, что им удалось направленно уничтожить с помощью вирусов раковые клетки человека, имплантированные в тело мышей. В обоих случаях "орудием возмездия" служил аденовирус - тот самый, который вызывает обычный насморк. Аденовирус подошел более всего, так как его биологические свойства хорошо изучены и он уже давно используется как удобный инструмент в молекулярной биологии и генной терапии. Его 20-гранный белковый чехол (капсид), в который заключена вирусная ДНК, имеет 12 выростов. Они сформировались в ходе тысячелетней эволюции вируса и обеспечивают его связывание с рецепторами, которые в норме отвечают за клеточную адгезию.

Аденовирусы отличаются от вирусов, обычно используемых в генной терапии для лечения наследственных болезней, в частности от ретровирусов. Последние способны встраивать свои гены в геном клетки-хозяина, где они функционируют неограниченно долго, восполняя дефицит продуктов дефектных хозяйских генов. Аденовирусы не интегрируют свою ДНК в геном инфицированной клетки, обычно их гены работают лишь ограниченное время. Ученые намереваются использовать аденовирусы в генной терапии для лечения онкологических заболеваний. Для этого необходимо снабдить их генами, которые обеспечивали бы повышенную чувствительность раковых клеток, зараженных вирусом, к химиотерапевтическим средствам.

В зависимости от обстоятельств аденовирусы могут обернуться как благом, так и бедой. Почти каждый из нас хоть раз в жизни подвергался их атаке, так что у подавляющего числа людей имеются к ним антитела. А потому в ответ на массированное введение в организм аденовируса может возникнуть бурная реакция, например резкий подъем температуры. В то же время распознавание вирусных частиц иммунной системой организма предотвращает их бесконтрольное размножение. Все усилия ученых направлены на разработку таких вариантов вирусной терапии, при которых риск побочных эффектов был бы минимален, а лечебный эффект максимален. Например, больным перед курсом вирусотерапии можно назначать иммуносупрессанты, а вирусы модифицировать так, чтобы они не инициировали иммунный ответ.

Вирусотерапия развивается по двум основным направлениям. Первое направление - трансдукционное, основанное на использовании вирусов, инфицирующих (трансдуцирующих) в основном раковые клетки. Это направление предполагает создание таких разновидностей обычных вирусов (например, штаммов аденовирусов, вызывающих острую респираторную инфекцию), которые избирательно инфицируют и разрушают раковые клетки. Выросты на белковой оболочке этих вирусов снабжены адапторными молекулами или содержат модифицированные белки, что не позволяет вирусным частицам связываться с обычными клетками, но способствует распознаванию ими опухолевых клеток. Второе - транскрипционное - предусматривает создание вирусов, которые не отличаются особой избирательностью, но транскрибируются только в раковых клетках. Оно использует вирусы, в геном которых по соседству с одним из жизненно важных генов встроен опухолеспецифичный промотор. Он включается только в раковых клетках, и только в них может транскрибироваться вирусная ДНК. Миллионы дочерних вирусных частиц, образующихся в раковой клетке, в конце концов буквально разрывают ее на части и инфицируют другие раковые клетки. Нормальные клетки тоже инфицируются, но вирус там не размножается и никакого вреда им не причиняет.