Наука и техника

Патрик Сун-Шонг (Patrick Soon-Shiong) хочет перевернуть лечение рака с ног на голову. 12 января Сун-Шонг и ассоциация промышленности, правительства и академии объявили о запуске амбициозной программы Cancer MoonShot 2020, призванной заменить долгую историю грубого лечения методом проб и ошибок на нечто, эквивалентное режиму тренировки для иммунной системы человеческого организма. Эта система, заявляет Сун-Шонг, прекрасно адаптируется к поиску и уничтожению рака с изумительной точностью - если, конечно, сумеет распознать мутировавшие клетки. Если помочь ей это сделать, можно представить новое мощное лечение, похожее на вакцину от гриппа.



До этого Сун-Шонг уже выбивал хоум-раны. В прошлом июле одна из его фирм пережила самое значимое в истории первичное публичное предложение в области биотехнологии. Лекарство от рака, которое он разработал и назвал Abraxane, доказало свою способность противостоять раку груди, лёгких и поджелудочной железы более чем в 40 странах. Путь Сун-Шонга из медицинской школы Южной Африки через резиденцию в Канаде, профессора Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, исследователя NASA и руководителя организации дал ему взгляд с высоты птичьего полёта на необходимость создания столь амбициозного проекта и получения ресурсов для проведения расчётов мирового масштаба и необходимых средств для секвенирования геномов.

Когда мы уселись с ним после объявления о MoonShot, я заметил, как он увлечён мощью и красотой новорождённой науки о раке, и насколько он оптимистичен в ожидании новых результатов. Кажется, наступил волнующий час, чтобы взяться за рак по новой.

Что не так с теперешним лечением рака?

Наши знания о раке основаны на эмпирической, несовершенной информации, полученной методом проб и ошибок. Сейчас у нас имеется столько информации, сколько ещё никогда не было в истории науки. И эти данные укрепляют уверенность, которая была у меня, как молодого ещё врача, в то, что все мы рождены со встроенными механизмами защиты от рака, инфекций и заразных заболеваний. Реакция нашего тела на заражение вирусом или разрыв ахиллова сухожилия, включает те же биологические механизмы, что и при борьбе с раком.

Не слишком ли мы упрощаем наше представление о раке?

Да, я думаю, поэтому-то мы и проигрываем эту войну. Как физики, мы натренированы быть редукционистами. Мы жёстко следуем протоколу. Но жизнь совсем не такая. Рак не линеен - он абсолютно не прямолинеен. Он подчиняется хаотичной науке. И нет ни одной точки его контроля. Его нужно атаковать нелинейно, всё время, сквозь всё пространство, буквально танцуя с ним. Я знаю, это звучит философично, глупо и эзотерично, но это не так. Если вы проводите биопсию пациенту с раком груди дважды в день (один раз на груди, другой - на лимфатическом узле), вы можете получить клетки рака с различными последовательностями. Даже если вы проводите биопсию в двух разных точках на груди, последовательности могут отличаться. И эта неоднородность рака стала ясна совсем недавно. Что крушит все представления редукционистов, ведь что тебя толкнуло поразить эту цель и почему ты выбрал именно её? Просто потому что она здесь, а не там? Ты бьёшь молотком по кроту, но не представляешь, по какому именно. Бьёшь одного, другие пробуждаются. Единственный шанс, который у нас есть, как мне кажется, это микроубийство и макроубийство, проводимые одновременно. Микроубийство означает поражение этих маленьких целей, может, даже с использованием небольшой химиотерапии. Макроубийство означает либо хирургию, либо радиацию, либо иммуннотерапию.

Каким вы видите рак?

Я вижу его как связку редких заболеваний. У каждого рака свой молекулярный профиль. Есть множество различных подтипов одного только рака лёгких. Они похищают твою иммунную систему, заставляют твоё тело поверить, что их тут нет. Если мы сможем научить твою иммунную систему, как перехитрить рак, осознать, что эти клетки в твоём теле следует убить, и если мы сможем вооружить нашу иммунную систему, у нас будет совершенно новая попытка побороть рак. Обратная сторона этой гипотезы - это зачем давать себе высокие дозы химиотерапии, которая ликвидирует твою иммунную систему? Это мы и делаем уже 40 лет. Я не говорю, что вообще не следует подвергать себя химиотерапии, но зачем давать себе настолько высокую дозу, что ты фактически уничтожаешь уже имеющиеся у тебя защитные механизмы? Давайте осознаем биологическую сложность рака и используем это понимание, чтобы обхитрить рак и убить его. И, я думаю, мы нашли способ сделать это.

Рак - это нормальная часть жизни?

Да, я думаю, что рак - это часть физиологически нормального тебя. Существует процесс, называемый апоптоз, при котором твои нормальные клетки погибают, как превращение жёлтых листьев осенью в бурые. Рак - это, вообще-то, не просто неконтролируемый рост - это предотвращение смерти, что значит отказ клеток умирать, когда им следовало бы это сделать. Пока мы проводим это интервью, вы в вашем теле производите раковые клетки. В нормальном случае при таких аномальных мутациях естественные клетки-убийцы в твоей иммунной системе обнаруживают эти мутации и уничтожают их. Я не думаю, что человечество могло появиться без естественных клеток-убийц, которые эволюционировали, чтобы защищать нас от инфекций и рака. Итак, рак - это оборотная сторона регенеративной медицины и стволовых клеток. Вы знаете, много лет люди не верили в существование стволовых клеток рака. Но они существуют - это просто нормальные стволовые клетки, которые обезумели. Рак представляет собой разрыв договора с человеческим организмом.

Клетки, о которых вы говорите, в каком-то роде имеют интеллект?

Если вы наблюдаете за движением клеток, взаимодействующих друг с другом, вы понимаете, что они необычайно умны. Они исполняют то, что я называю танцем белков. На естественных клетках-убийцах есть порядка 30000 рецепторов. Это просто одна клетка, но она фактически видит всё вокруг себя, и включает, выключает, активирует, деактивирует. И знаете, самое удивительное в иммунной системе то, что она - необычайно красивый оркестр. Как только осознаёшь это, сразу видишь, насколько удивительно просто использовать это для лечения рака.

Что такое Cancer MoonShot 2020?

Cancer MoonShot 2020 - это проект. ищущий способы использовать иммунную систему тела для борьбы с раком. Около 2015 вице-президент Биден (Biden) обратился ко мне по поводу рака мозга его сына, и я занялся диагностикой. Его сын умер в мае того же года. К октябрю я написал официальный доклад на две страницы об ускоренной иммуннотерапии рака с использованием геномного секвенирования и больших данных. Этот доклад стал основным положением миссии MoonShot. Моя работа, как физика, хирурга, онколога, иммунолога, экс-учёного NASA и бывшего руководителя организации, - дирижировать всем этим оркестром. Мы преследуем очень и очень амбициозную программу. Я не говорю, что мы излечим рак к 2020-му году, но, может, мы будем способны активировать Т-клетки человеческого тела, чтобы бороться с раком. Уже на этой неделе мы готовы представить первое неоэпитопное следящее антитело, которое будет метить мутирующие раковые белки. Мы вылечили пациентов с раковой метастатической кишечной палочкой, которым не помогла химиотерапия и стандартная терапия. Они все получили инъекцию из одного этого антитела. Тридцать процентов сегодня живы. Некоторые пациенты жили ещё два года. А должны были в среднем пять месяцев. обещание, которое даёт эта программа, не гипотетическое, но реальное, осязаемое, хоть и очень сложное.

Насколько современная генетика подходит к MoonShot?

В 2003-м люди говорили, что мы разобрались с раком, потому что мы разобрались с человеческим геномом, но это было очень наивно, потому что важен вовсе не ген. Важно то, что мы можем извлечь из него. То, что мы называем мусорной ДНК, фактически, оказывается, контролирует экспрессию генов. Итак, это было наивное, почти высокомерное предположение, что, разобравшись с геномом, мы узнаем, что мы делаем. Нам нужно буквально взять эту мусорную ДНК, 3 миллиарда пар оснований, которые контролируют 20000 генов, и понять её. Для этого нам нужно было то, что называется секвенирование всего генома. Что мы теперь уже сделали. Затем мы обнаружили, что дело не в гене, болван - а в белке, который производит ген. Эти 20000 генов и эта мусорная ДНК контролируют то, что называется транскрипцией, включающей 200000 молекул рДНК (рибосомальной ДНК). Затем эта рДНК подключается к созданию 10 миллионов белков 10000 различных путей. Так эволюционировала ли наука настолько, чтобы взять 3 миллиарда пар оснований, умноженных на 20000 генов, умноженных на 200000 молекул рДНК, умноженных на 10000 путей, и найти именно тот путь, по которому возникает рак? Да. Именно так. Но мы снова столь высокомерны, что говорим, будто это всё, что нам нужно. Есть и другая штука, называемая гены-пассажиры, в которых мы раньше не были заинтересованы. Оказывается, именно эти гены-пассажиры заставляют организм поверить, что мутировавшие раковые белки - не чужие. Что если мы сможем изолировать этих мутантови ввести их в тело в виде вакцины, как вакцину от гриппа? Тогда мы сможем натренировать Т-клетки тела опознавать их и следить за ними. Этот подход мы и опробовали с пациентами с раковой кишечной палочкой.

Технология редактирования гена также важна?

Мы поняли намного больше всего о механизмах на аттомолярном уровнеи на клеточном уровне. Мы можем детально исследовать клетки в реальном времени таким способом, каким ещё никогда не могли это делать, с помощью технологии CRISPR, которая позволяет нам включать и выключать клетки и фактически испытывать нашу гипотезу в пробирке. Была продемонстрирована способность измерить 123 маленьких биомаркера только в иммунной системе. Мы всё больше узнаём о механизме взаимодействия белков.

Насколько важны для MoonShot большие данные?

Это одно из оружий, но это - информация, которую ты фактически используешь в реальном времени для проверки гипотез. Что меня больше всего удручает, когда люди говорят о больших данных - это то, что они на самом деле говорят о ретроспективных реестрах - то есть, о том, что имеет место в исследовательских институтах и даже в Национальных Институтах Здравоохранения. Все эти реестры больших данных оглядываются назад во времени к дате запроса. Я говорю о реальных мировых данных, которые я отлавливаю в динамике, лечу вас, знаю, что моё лечение влияет на соответствующую мутацию. Вот большие данные. Вот настоящие мировые данные. Вот данные, о которых мы говорим.

Как вы заинтересовались наукой?

Мы выросли в Южной Африке без ТВ, так что мы слушали радио и читали. У нас были журналы с названиями Knowledge (Знание) и Look and Learn (Смотри и учись) с картинками этих клеток и описаниями того, как они работали, и я думаю, мне было 13, когда я сказал - итак, это то, чем я хочу заниматься. Я учился в школе, называемой Китайской Высшей Школой (Chinese High School) - ты не можешь пойти в школу для белых и не можешь пойти в школу для чёрных, так что идёшь в китайскую школу. Наш учитель естествознания был священником, прошедшим Первую Мировую и бывшим ужасно больным в мой последний или предпоследний год пребывания в той школе. У нас не было учителя около шести месяцев. И меня назначили в качестве учителя. Я прочитал эти учебники по естествознанию и вёл какое-то время уроки у своего класса.

Каким было ваше медицинское образование?

Я учился на врача в Южной Африке. Это был шестилетний курс учёбы и однолетней интернатуры, и по окончании всего этого учёбы по специальности не было. Я получил обучение на терапевта общей практики, включая глубокий курс физиологии, патологии, микробиологии, педиатрии и терапии. Закончить обучение надо было, приняв сотню родов. Так я получил удивительно широкий медицинский кругозор. Затем фортуна подкинула меня до Канады, где я получил магистра за ночные исследования взаимодействий белков, в то же время как я проходил хирургическую стажировку. Я фокусировался на глюкозозависимом инсулинотропном полипептиде и его роли в управлении поджелудочной железой у пациентов с диабетом. Затем меня взяли в Калифорнийский Университет в Лос Анджелесе, где я погрузился в котёл интернатуры на кафедре хирургии, где всю ночь ты на ногах, занимаешься хирургией. Затем я заскучал. Я начал выполнять эти незначительные хирургические процедуры, но решил, что хочу выполнить более сложную процедуру, которой на тот момент была штука, называемая Whipple. Это процедура для пациента с раком поджелудочной железы, при которой ты буквально достаёшь эту железу, желудок, часть печени и кишечника. Ты достаёшь 80% области, окружающей поджелудочную железу, и тебе нужно засунуть их обратно. Это восхищало меня. Затем, в качестве ассистирующего профессора хирургии, я ушёл со сцены, чтобы научиться трансплантации поджелудочной железы. Я провёл первые в Калифорнийском Университете две её трансплантации. Если вы взглянете на мою эволюцию от врача общей практики до учёного, до хирурга, до хирурга-онколога, до трансплантатора поджелудочной железы, это выглядит противоречиво, но для меня это было продолжение изучения биологии в разных обстоятельствах.

Что вас особо заинтересовало в раке?

Первые два пациента по трансплантации поджелудочной железы в Калифорнийском Университете - просто невероятно, не считая того, что у обоих трансплантация прошла неудачно. Отторжение при трансплантации поджелудочной железы - это самая пугающая вещь, потому что ты зацепил железу полостью. Когда органы отторгаются, кровь портвейном хлещет из катетера. Я сказал себе: "Вау, я и правда верю, что так поступать с пациентом правильно?" Что заставило меня рассказать своему председателю, что я собираюсь закрыть программу, директором которой я являюсь. Я решил, что мне нужно разобраться в регенеративной медицине, где я могу брать клетки, представляющие всего 2% железы, одна цельная миниатюра, затем поместить их в микрокапсулу и предотвратить отторжение. Затем я мог проводить трансплантацию единственной иглой. Затем я работал в Лаборатории Реактивного Движения в NASA, где они планировали создать стволовые клетки для астронавтов на Марсе, и меня вовлекли в эту программу. Я заинтересовался иммунной системой, потому что старался вызвать сопротивляемость, заставить тело поверить, что эта клетка, которую я дам тебе, пациенту-диабетику, это твоя собственная клетка, даже если она досталась тебе от свиньи, так что, пожалуйста, не отторгай её. Из этой работы появились две вещи. Первой было изобретение Abraxane, лекарства от рака, которое по совместительству является первой национальной основанной на белке наночастицей. Второй вещью было осознание того, что раковые клетки разобрались, как вызвать сопротивляемость, сказать твоему телу "не ешь меня, потому что я - это ты". Так что ирония в том, что первая часть моей карьеры сводилась к тому, чтобы вызвать сопротивляемость у трансплантатов, а вторая часть - в том, чтобы нарушить сопротивляемость и приказать телу убивать раковые клетки.

Оригинал http://nautil.us/issue/32/space/the-man-who-would-tame-cancer
Перевод @anxietatem