Часть 1. Стражи организма: могучие клетки иммунной системы

 

Разрушительное действие клеток S180  

 

 

Из всех видов раковых клеток, используемых в научных исследованиях, самыми вирулентными (злокачественными) являются клетки саркомы, носящие лабораторное название S180 («саркома-180»). Выделенные от одной мыши в швейцарской лаборатории, сегодня они культивируются повсеместно. Во всем мире их используют для изучения рака. Они обладают специфическим дефектом, так как содержат необычное число хромосом. Эти клетки выделяют большое количество цитокинов — токсических веществ, разрушающих оболочку клеток, с которыми соприкасаются. Когда клетки S180 вводят мыши, они размножаются так быстро, что масса опухоли удваивается каждые десять часов. Раковые клетки проникают в окружающие ткани и разрушают все, что встречают на пути. Внутри брюшной полости их рост быстро исчерпывает дренажные возможности лимфатической системы. Жидкость, называемая асцитной, скапливается в животе, как в ванне с закрытым сливом. Эта светлоокрашенная жидкость — идеальная среда для роста клеток S180. Они размножаются с угрожающей скоростью, пока не откажет жизненно важный орган или не лопнет крупный кровеносный сосуд, что приводит к смерти.

 

ПРАВА ЖИВОТНЫХ

В этой книге, и в этой главе в особенности, приводятся ссылки на многочисленные исследования, проводимые на лабораторных мышах и крысах. Я люблю животных, и мне неприятно думать о страданиях, которые они испытывали во время этих экспериментов. До настоящего времени ни защитники прав животных, ни ученые, которые обеспокоены печальным положением лабораторных животных, не могут найти равноценной замены таким экспериментам. Но благодаря им огромное количество детей, мужчин и женщин когда-нибудь будут получать более эффективное и гуманное лечение. И множество животных также получат пользу, потому что они, как и мы, часто болеют раком.

 

Мышь, неподвластная раку  

 

 

Профессор университета Wake Forest в Северной Каролине, доктор биологических наук Чжэн Цуй (Zheng Cui) изучал не рак, а метаболизм жиров. Для экспериментов ему были нужны антитела, и, чтобы получить их, мышам вводили те самые вредоносные клетки S180. Они провоцировали скопление асцитной жидкости в брюшной полости, что упрощало извлечение антител. Но, увы, ни одной из мышей, которым вводили по нескольку тысяч клеток, не удавалось прожить больше месяца, поэтому стандартная лабораторная процедура требовала непрерывного обновления поголовья. Так было до того момента, пока не произошло странное событие.

Молодой ученый Лия Цин (Liya Qin) сделала инъекции очередной группе мышей. Двести тысяч клеток S180 — обычная доза для этой процедуры. Однако на мышь под номером 6 инъекция не подействовала: у нее сохранился совершенно плоский живот, тогда как из-за жидкости он должен был увеличиться в размерах. Лия Цин сделала еще один укол, и опять неудачно. Чжэн Цуй, который контролировал ее исследование, посоветовал удвоить дозу, но и это не дало результата. Тогда она ввела мыши десятикратную дозу — два миллиона клеток. К ее удивлению, у упорной мыши по-прежнему не наблюдалось ни асцита, ни рака.

Чжэн Цуй, усомнившись в компетентности своей помощницы, решил сделать инъекцию сам. Он ввел животному двадцать миллионов клеток и проследил за тем, чтобы раствор действительно проник в брюшную полость. Прошло две недели, но ничего обнаружено не было! Тогда он попробовал ввести двести миллионов клеток — в тысячу раз больше обычной дозы! — безрезультатно.

Это было похоже на чудо: ни одной мыши после введения клеток S180 не удавалось прожить более двух месяцев. Мышь под номер 6 жила уже восьмой месяц, несмотря на астрономические дозы раковых клеток, которые ей вводили не куда-нибудь, а в живот, где они обычно размножаются быстрее всего! Чжэн Цуй начал подозревать, что они столкнулись с невозможным — с мышью, от природы устойчивой к раку (рис. 2).

В последнее столетие в медицинской литературе сообщалось о случаях, когда пациенты, чей рак считался «смертельным», внезапно выздоравливали и даже более того — полностью излечивались (1 – 7). Однако эти случаи чрезвычайно редки. Кроме того, их трудно исследовать, поскольку они непредсказуемы и не могут быть воспроизведены по требованию. Обычно их объясняют ошибками в диагнозе («Возможно, это был не рак») или отсроченной реакцией на предшествующее лечение («Скорее всего, наконец-то сработала проведенная в прошлом году химиотерапия»).

 

 

Рис. 2 . Могучий Мышонок, или мышь номер 6, оказавший сопротивление раку. С любезного разрешения доктора Чжэн Цуй, университет Wake Forest.

Но мне кажется, что в этих необъяснимых исцелениях любой здравомыслящий человек должен признать результат работы каких-то малопонятных механизмов, противодействующих росту раковой опухоли. За последние десять лет некоторые из этих механизмов были обнаружены и исследованы в лаборатории. Мышь номер 6 профессора Чжэн Цуй пролила свет на первый из них: на мощь полностью мобилизованной иммунной системы.

Убедившись в том, что эта знаменитая мышка — ее прозвали Могучий Мышонок (англ. Mighty Mouse – по имени известного мультяшного персонажа ) — и в самом деле оказалась стойкой к раку, Чжэн Цуй занялся решением другой задачи. У него был только один Могучий Мышонок, а мыши – обычные мыши – живут самое большее два года. Если Могучий Мышонок умрет, как можно будет исследовать его необычайную резистентность? И что, если этот уникальный самец вдруг заразится каким-нибудь вирусом? Чжэн Цуй уже начал подумывать о сохранении ДНК подопытного животного или о его клонировании — в то время как раз было объявлено о первых успешно клонированных мышах. Но тут один его коллега спросил:

— А вы не думали о размножении?

Мало того что Могучий Мышонок создал семью — с обычной, нерезистентной самкой, — половина его внуков унаследовала сопротивляемость клеткам S180! [9] Точно так же, как и их дедушка, мышата успешно справлялись с двумя миллионами вредоносных клеток, дозой, которая стала привычной в лаборатории. Они спокойно переносили дозу и в два миллиарда клеток S180, что составляло 10% от их массы. Это все равно что ввести человеку 6 — 8 кг исключительно злокачественных раковых клеток.

 

Таинственный механизм  

 

 

Случилось так, что Чжэн Цуй на полгода покинул свою лабораторию. Когда по возвращении он возобновил эксперименты с резистентными мышами, его постигло серьезное разочарование. Спустя две недели он заметил, что у всех без исключения подопытных мышей стал развиваться асцит. Что случилось? Почему мыши потеряли способность сопротивляться? Несколько дней он постоянно думал об этой неудаче, спрашивая себя, что было сделано не так. Может быть, правы его коллеги, утверждавшие, что открытие на самом деле слишком фантастическое, чтобы в него поверить? Он был настолько разочарован, что не мог даже смотреть на этих мышей. Скорее всего, спустя четыре недели после инъекций все они погибнут... Когда в конце концов он с тяжелым сердцем приподнял крышку резервуара с мышатами, удивлению его не было предела: никакого асцита не было и в помине!

После череды лихорадочных экспериментов появилось объяснение. В определенном возрасте — шесть месяцев для мыши и пятьдесят лет для человека — механизм сопротивления ослаблен. Живот, раздутый асцитом, говорил о том, что рак начал развиваться. Но примерно через две недели (один или два года в человеческом масштабе) организм начал оказывать сопротивление. Опухоль у мышей таяла с каждой минутой и исчезла меньше чем через двадцать четыре часа (один или два месяца в человеческом масштабе). Мыши возвратились к привычным занятиям, включая весьма активную сексуальную жизнь. Впервые науке удалось создать воспроизводимую экспериментальную модель непосредственного регресса рака (8). Однако механизмы, лежащие в основе этого таинственного рассасывания, все еще требовали объяснения. Эту тайну разгадал коллега Чжэн Цуй, доктор наук Марк С. Миллер (Mark S. Miller).

Рассматривая под микроскопом образцы клеток S180, взятых из тканей резистентных мышей, Миллер увидел настоящее поле битвы. Вместо обычных раковых клеток – закругленных, «волосатых» и агрессивных – он увидел гладкие неровные клетки с дырками. С ними сражались клетки иммунной системы — лейкоциты, в том числе и знаменитые «природные киллеры» — NK-клетки (natural killers). С помощью видеомикроскопа Миллеру удалось даже заснять атаку лейкоцитов на S180. И он нашел объяснение загадки. Стойкость мышей обусловлена мощным сопротивлением, которое их иммунная система развивает в ответ на «пришельца (9).

 

Клетки-киллеры – противораковый спецназ  

 

 

Природные киллеры (NK-клетки) — спецназ иммунной системы. Как и все прочие лейкоциты, они постоянно патрулируют организм в поисках бактерий, вирусов или новых раковых клеток. Но, если другие клетки иммунной системы нуждаются в предварительном знакомстве с возбудителем болезни, чтобы распознать его и бороться с ним, NK-клетки не требуют первичного знакомства с врагом для своей мобилизации. Как только они обнаруживают незваного гостя, они собираются вокруг него, стремясь достичь тесного контакта своих мембран с его мембранами. Войдя в контакт, NK-клетки наводят свое внутреннее «оружие» на цель, как башню танка.

При контакте с поверхностью раковой клетки запускается химическое оружие» клеток-киллеров — перфорины и гранзимы. Молекулы перфоринов образуют поры в мембране чужеродной клетки, через которые гранзимы проникают в клетку. Внедрившись в ядро раковой клетки, гранзимы запускают программу ее самоуничтожения (апоптоза). Иными словами, они отдают раковой клетке приказ совершить самоубийство — приказ, который нельзя не выполнить. Реагируя на этот приказ, ядро разрушается, что приводит к полному уничтожению всей клетки. Обезвреженные останки поступают на переработку макрофагам, которые служат сборщиками мусора иммунной системы и всегда следуют за клетками-киллерами (10, 11).

Как и иммунные клетки резистентных мышей доктора Чжэн Цуй, человеческие NK-клетки способны уничтожить различные типы раковых клеток, в частности клетки рака груди, простаты, легких или толстой кишки (12).

Исследование семидесяти семи женщин с диагнозом «рак молочной железы», которые наблюдались в течение двенадцати лет, показало, насколько важны NK-клетки для выздоровления. В начале исследования образцы опухолей каждой из женщин, взятые в момент постановки диагноза, культивировались вместе с их собственными NK-клетками. У некоторых пациенток NK-клетки не проявляли активности, как будто их природная жизненная сила была загадочным образом ослаблена. У других, в отличие от первых, клетки-киллеры произвели серьезную чистку, что указывало на активность иммунной системы. Двенадцать лет спустя, в конце исследования, почти половина (47%) женщин, NK-клетки которых бездействовали, умерли, а 95% из другой группы были живы (13).

Другие исследования привели к сходным заключениям: чем менее активны NK-клетки и другие лейкоциты, тем стремительнее развивается рак, тем быстрее опухоль распространяется по всему телу в форме метастазов (14) и тем меньше шансов на выживание (15). Активные иммунные клетки играют важную роль в противодействии росту опухолей и распространению метастазов (16, 17).

 

Держим рак в узде  

 

 

Не болевшая раком шотландка Мэри-Энн на собственном жестоком опыте убедилась, насколько важна иммунная система для предотвращения злокачественных новообразований. Она страдала от почечной недостаточности — это серьезная болезнь, при которой почки не могут фильтровать кровь, в результате чего в организме накапливаются токсины. Мэри-Энн сделали пересадку почки. Год ей удалось прожить почти нормально. Единственное, ей ежедневно приходилось принимать иммунодепрессанты — препараты, подавляющие иммунитет. Как вы, очевидно, поняли, они были призваны ослабить иммунную систему, чтобы организм не отторг пересаженную почку. Прошло еще полгода. Пересаженная почка постоянно ныла, а во время обычной маммографии на левой груди Мэри-Энн был обнаружен аномальный узелок. Биопсия показала в обоих случаях метастазы меланомы — это серьезное раковое заболевание кожи. Однако, вот удивительно, никакой первичной меланомы, которая могла бы стать источником этих метастаз, в анамнезе не было.

Дерматолог Рона Мак-Кай, призванная на помощь хирургами, объяснить этот таинственный случай скрытой меланомы не смогла.

На спасение Мэри-Энн были брошены все силы и средства. Прием иммуноподавляющих средств был остановлен, пересаженную почку удалили. Но было слишком поздно. Через полгода Мэри-Энн умерла от метастазов меланомы, которую так и не нашли.

Вскоре после этого у Джорджа, другого пациента, которому также была сделана пересадка почки, тоже стала развиваться метастазирующая меланома — и тоже без исходной опухоли.

Доктор Мак-Кай не могла объяснить подобное простым совпадением и уж тем более списать на непостижимые тайны медицины. Благодаря регистрации пересаживаемых органов она определила донора (общего) обеих почек. Изъятые органы соответствовали всем медицинским требованиям: никакого гепатита, никакого ВИЧ и тем более никакого рака. Однако доктор Мак-Кай продолжала искать и в конце концов нашла имя этого донора в шотландском реестре больных меланомой. Восемнадцать лет назад донору была сделана операция по удалению крошечной кожной опухоли размером 0, 26 см. Затем женщина в течение пятнадцати лет наблюдалась в специализированной клинике. Наконец ее сочли «полностью излеченной». Это произошло за год до ее внезапной смерти, не связанной с той старой, исчезнувшей опухолью. У этой пациентки, которая по всем показателям была «вылечена» от рака, в органах, внешне здоровых, оставались микроскопические опухоли, контролируемые иммунной системой. Эти микроопухоли были пересажены в новые тела Джорджа и Мэри-Энн, иммунные системы которых специально ослабляли, чтобы предотвратить отторжение пересаженных почек. При отсутствии нормально работающей иммунной системы микроопухоли быстро возвращались к своему захватническому поведению.

Распутав эту детективную историю, доктор Мак-Кай убедила своих коллег по отделению трансплантологии перестать давать Джорджу иммунодепрессанты. Вместо этого ему прописали мощные иммуностимуляторы, чтобы организм как можно быстрее сам отторгнул почку, зараженную меланомой. Спустя несколько недель ее удалили. И хотя Джорджу пришлось снова «подсесть» на гемодиализ, через два года он был все еще жив, без всяких признаков меланомы. Как только его иммунная система обрела свою естественную силу, она выполнила свою миссию и подавила опухоли[10].

 

Природа не читала наших учебников  

 

 

Опыты профессора Чжэн Цуй продемонстрировали, что лейкоциты мышей способны уничтожить два миллиарда раковых клеток за несколько недель. Через каких-то шесть часов после введения раковых клеток в брюшную полость подопытных животных в бой вступили 160 миллионов лейкоцитов. Короткая битва— всего полдня! — и двадцати миллионов раковых клеток как не бывало! До экспериментов на Могучем Мышонке и его потомстве никто не рискнул бы предположить даже в мечтах, что иммунная система способна до такой степени мобилизоваться. Она способна расправиться с раковой опухолью, составляющей 10% общей массы тела!

Меньше всего были готовы вообразить подобное иммунологи. Распространенное мнение об ограниченности действия иммунной системы, вероятно, помешало бы им обратить хоть малейшее внимание на феноменальное здоровье мыши под номером 6. Так думал и доктор медицинских наук Ллойд Олд, профессор онкоиммунологии Центра рака Sloan-Kettering в Нью-Йорке. Вот что он написал доктору Чжэн Цуй, мало что знавшему об иммунологии до случайной встречи с мышью номер 6: «Мы должны быть рады, что вы не иммунолог. Иначе вы бы, несомненно, без колебаний выбросили эту мышь». Чжэн Цуй ответил ему: «Мы должны быть благодарны природе за то, что она не читала наших учебников! » (19).

Ресурсы организма и его потенциал в борьбе с болезнью все еще довольно часто недооцениваются современной наукой. Конечно, в случае с Могучим Мышонком невероятная сопротивляемость связана с генами. А как же те, кто, возможно, как вы и я, не получил в приданое такие исключительные гены? До какой степени мы можем полагаться на то, что «обычная» иммунная система будет (и сможет) выполнять экстраординарные задачи?

В исследовании, результаты которого были опубликованы в 2007 году в журнале «Nature», изучали иммунологический потенциал обычных мышей, лишенных чудесных способностей Могучего Мышонка. Ученые Вашингтонского университета в Сент-Луисе, возглавляемые Кэтрин Кобел (Catherine Koebel), вводили обычным лабораторным мышам смолу, содержащую вещество (метилхолантрен, methylcholanthrene (MCA)), обладающее более высокой степенью канцерогенности, чем вещества, обнаруженные в дыме сигарет. Как и ожидалось, у одной группы мышей быстро развился смертельный рак. Но в группе выживших мышей рака не было вообще. Исследователи выяснили, что на самом деле эти здоровые мыши являлись носителями раковых клеток, но эти клетки оставались спящими», находясь под контролем иммунной системы. Данные, полученные доктором Кобел, показывают, что, когда иммунная система ослабевает, возрастает вероятность того, что микроопухоли вырвутся на свободу и начнут пролиферировать (20). Описанные выше случаи с Мэри-Энн и Джорджем являются иллюстрацией к этой концепции «спящего рака».

К. Кобел и ее группа впервые продемонстрировали в лабораторных условиях радикально новую концепцию рака. Результаты их исследований наводят на мысль, что рак возникает только из тех клеток, которые нашли «территорию», подходящую для их роста. Это означает, что раковые клетки будут буйно разрастаться только у индивидуумов, чья иммунная система ослаблена. Возможно, именно недостаток естественной защиты позволяет «спящим» раковым клеткам превратиться в агрессивную опухоль.

Эта концепция открывает совершенно новые подходы к лечению рака. Целью должно быть не искоренение опухоли путем действия на сами раковые клетки, а «стабилизация» этих опухолей на очень долгий период времени посредством мобилизации и усиления нашей естественной защиты.

Важность боевой готовности наших лейкоцитов переоценить невозможно. Они являются ключевым элементом, обеспечивающим нашему телу способность противостоять раку и побеждать его. Мы можем активизировать их жизненную силу или, по крайней мере, перестать ее угнетать. «Супермышь» преуспела больше всех остальных, но каждый из нас может «подстегнуть» наши лейкоциты к тому, чтобы они боролись с раком в полную силу. В результате нескольких исследовании показано, что иммунные клетки человека, как солдаты, сражаются лучше, когда:

1) к ним относятся с уважением (они хорошо «питаются» и защищены от токсинов);

2) их командующий имеет «холодную голову» (контролирует свои эмоции и действует взвешенно).

Как мы увидим в дальнейшем, исследование активности клеток иммунной системы (в том числе NK-клеток и лейкоцитов, мишенью которых являются раковые клетки) показало, что она максимальна, когда мы правильно питаемся, находимся в «чистой» окружающей среде и наша физическая активность заставляет работать все тело (а не только мозги и руки). Иммунные клетки также чувствительны к нашим эмоциям. Они активизируются, если наше эмоциональное состояние в норме и мы довольны жизнью и чувствуем единение с окружающими. Это выглядит так, словно наши иммунные клетки мобилизуются лучше всего, когда защищают жизнь, действительно того стоящую. Мы будем встречаться с этими преданными стражами в следующих главах, при изучении естественных подходов к защите организма, используемых при профилактике и лечении рака[11].

ТАБЛИЦА 1. Что угнетает и что стимулирует иммунные клетки  

 

Угнетает	Стимулирует
Традиционное западное питание (способствует воспалениям)	Средиземноморская, индийская, азиатская кухня (противовоспалительная)
Постоянный гнев, состояние депрессии	Безмятежность, радость
Социальная изоляция	Поддержка семьи и друзей
Отрицание истинного «я» (например, своей сексуальной ориентации)	Принятие себя, своих ценностей и своей личной истории
Малоподвижный образ жизни	Регулярная физическая активность

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: