Елена Бабичева
Воительницы от науки: как современные женщины-ученые ведут борьбу с раком
Когда-то наука считалась уделом исключительно мужчин. Да и сегодня женщины составляют лишь треть от общей численности научных сотрудников во всем мире. Кровь5 решила рассказать о женщинах-ученых, которые разрабатывают новые методы лечения онкозаболеваний.
Рут Пламмер
Профессор Рут Пламмер проводит экспериментальные исследования рака на ранней стадии и разрабатывает противораковые препараты. Самый известный из них – ингибитор PARP, который блокирует самовосстановление раковых клеток.
PARP расшифровывается сложно: полимеразы поли-АДФ-рибозы. Это семейство белков, которые участвуют в процессах, связанных с ДНК, среди их ключевых функций – восстанавливать различные поломки ДНК, разорванные цепочки в ней. Это своего рода резервная система организма, которая приходит на помощь, если в основной есть повреждения.
Разработкой клинических ингибиторов Пламмер начала заниматься в Университете Ньюкасла (Великобритания) в конце прошлого века. Предполагалось, что они помогут преодолеть устойчивость рака к некоторым химиопрепаратам, но в процессе испытаний были обнаружены другие их свойства.
Поломки случаются и в раковых клетках, и им тоже требуются репарации (от англ. to repair – чинить), то есть восстановление целостности их ДНК. Белки PARP и в этом случае включаются в работу – им в принципе без разницы, что чинить. Однако оказалось, что если ингибировать (блокировать) их деятельность в дефектных генах BRCA1 и BRCA2, то поломки достигают критического уровня, и клетка в итоге погибает.
Гены BRCA1 и BRCA2 – ключевые в биологии рака: наличие в них мутаций повышает риск развития рака молочной железы, яичников, поджелудочной железы и простаты.
После того как были разработаны различные соединения – потенциальные ингибиторы белков, команда Пламмер начала их тестирование. В 2003 году профессор выписала первый в мире рецепт на ингибитор PARP – рукапариб. Препарат использует генетические слабости клеток, не позволяя исправлять фатальные ошибки в их ДНК.
Сейчас проходят клинические испытания несколько различных ингибиторов PARP для пациентов с раком молочной железы, клетки которого несут дефектные гены BRCA. Особое внимание уделяется ранней фазе испытаний, где команда исследователей под руководством Пламмер разрабатывает дозы и проверяет безопасность новых противораковых препаратов.
Карен Вусден
Карен Вусден начала заниматься исследованиями рака еще в то время, когда онкогены (это гены, чья экспрессия может вести к образованию опухоли) только открывались, и вопрос, имеет ли рак генетическую основу, не имел четкого ответа. Долгое время она изучала молекулярную биологию вирусов папилломы человека (ВПЧ), ассоциированную с раком шейки матки, и выявляла онкогены в некоторых типах ВПЧ.
Именно тогда ее увлекла научная работа вирусолога Питера Хоули, показывающая связь одного из онкобелков ВПЧ и клеточного белка p53. Белок p53 играет важную роль в предотвращении развития рака, этакий «хранитель генома», который ведет дефектные клетки к гибели. Вусден заинтересовало, как же он это делает и можно ли прицельно направить его на уничтожение раковой клетки.
В результате был открыт белок Mdm2, который контролирует повреждения в клетке и дает сигнал р53 начать процесс самоуничтожения. Чуть позже был открыт еще один белок – TIGAR, который также регулируется белком р53 и который может снижать окислительный стресс в клетках, являющийся фактором развития рака.
Как изменения в обмене веществ могут влиять на развитие рака? Этот вопрос занимает сегодня Вусден и ее коллег.
Лаборатория, которой она руководит, исследует взаимосвязи опухолевых клеток и системного метаболизма. Предполагается, что раковые клетки имеют особые потребности в питании, а диеты, в которых отсутствуют аминокислоты серин и глицин, могут тормозить рост опухоли. Можно ли будет с помощью специфической диеты повлиять на рак, еще предстоит исследовать.
Ив Уилтшоу
С участием Уилтшоу в 1970-х годах в Лондоне было создано отделение саркомы в Королевской больнице Марсдена, в котором начала работать междисциплинарная команда для лечения людей, больных раком, – совершенно новаторское явление для того времени. Сегодня это один из ведущих мировых онкоцентров, где не только лечат, но и ведутся передовые исследования в области онкологии.
Также благодаря Уилтшоу в практику лечения онкозаболеваний ввели препараты на основе платины. Большинство специалистов скептически относилось к таким лекарствам, поскольку соединения тяжелых металлов считались токсичными, вызывающими слишком много побочных эффектов. Но Уилтшоу верила в противоопухолевые свойства нового препарата. Ее уверенность основывалась на результатах клинических исследований лекарства цисплатин. Да, препарат имел побочные эффекты в виде тошноты и осложнений на почки, однако давал надежду на исцеление женщинам с раком яичников.
Сегодня цисплатин используют для лечения нескольких видов рака, в том числе рака легкого.
Правда, его побочные эффекты побудили ученых разрабатывать новые лекарства на основе платины, менее токсичные. В результате был создан препарат, клиническое исследование которого также проводила команда под руководством Уилтшоу. Он оказался столь же эффективен, как его предшественник, но с меньшим побочным действием. Сегодня только в Великобритании ежегодно его используют в лечении более 25 тысяч онкопациентов.
Джудит Блисс
Профессор Джудит Блисс возглавляет отдел клинических испытаний и статистики в Институте исследования рака (ICR, Великобритания). Важно не только разработать новое действующее вещество, но и провести его клинические испытания, проанализировав свойства и возможности.
Ключевая сфера ее научных интересов – исследование рака молочной железы. Благодаря Джудит Блисс были приняты новые нормы применения лучевой терапии, а именно: для снижения риска рецидива рака молочной железы можно применять бОльшие дозы лучевой терапии, но в меньшем количестве. При этом у пациентов, получавших меньшее количество доз, было и меньше побочных эффектов.
Результаты исследований под руководством Блисс привели к изменению лечебных рекомендаций.
Это оказалось крайне важно для пациентов. Новые рекомендации позволили сократить количество визитов в больницу и, что не менее важно, уменьшить чувство тревожности у пациентов при лечении.
Сейчас команда Блисс изучает биомаркеры, которые помогут выявить пациентов с низким риском рецидива рака молочной железы. Эта работа позволит определить, как в их случае применять лучевую терапию, а точнее – безопасно ли таким пациентам не проводить лучевую терапию.
Молли Стивенс
Как Стивенс говорила в интервью, встреча с биоинженером Робертом Лэнгером перевернула ее представления о науке. Она решила, что, во-первых, непременно будет у него учиться, а во-вторых, будет делать в науке что-то максимально прикладное. Ее деятельность действительно находится на стыке фундаментальной науки и передовых медицинских технологий.
Сегодня Молли Стивенс возглавляет исследовательскую группу, которая создает новые биоактивные материалы для применения в разных сферах медицины. Например, для регенерации поврежденных костей и мышц человека.
Среди ее новаторских разработок – методы создания зрелой кости, а также сердечной ткани для трансплантации.
Ее пытливый ум постоянно в поиске новых решений. Стивенс среди прочего разработала портативное медицинское устройство с использованием биоактивных материалов, способное диагностировать пятнадцать заболеваний. В качестве таких биоактивных материалов используются наночастицы различных веществ и их свойство менять свои характеристики в присутствии определенных ферментов.
Так, наночастицы золота, собранные в растворе, окрашены в зеленый цвет, но при контакте с ферментами, ассоциированными с определенными заболеваниями, становятся голубыми. Эту технологию Стивенс активно изучает для использования в ранней диагностике рака. Ведь наночастицы изменяют цвет даже при очень небольших изменениях в организме.
Подобные технологии делают раннюю диагностику доступной для миллионов людей: по идее, благодаря им не нужны дорогостоящие визиты к врачу, достаточно будет пройти исследование через электронное приложение. И сейчас исследовательская группа Стивенс работает над созданием такого приложения.
– Я точно знаю, что работа над вещами, которые могут действительно помочь людям, – то, чем я хочу заниматься, – говорила ученая в интервью журналу The Lancet.
В 2006 году Молли Стивенс стала первой женщиной, получившей научную медаль конференции Королевского фармацевтического общества Великобритании, за всю его историю.
