Рак як комп’ютер: український вчений досліджує способи «вимикання» онкоклітин

«Це боротьба з розумним явищем, бо рак міркує, знаходить шляхи, щоб боротися з лікарем. І тут треба просто бути розумнішим, ніж він», — говорить Олексій Рухленко.

 

Анастасія Багаліка: Ви отримали персональну стипендію Фонду Марії Кюрі для дослідження процесів внутрішньоклітинної сигналізації нормальних та ракових клітин. Що це означає і що саме ви будете досліджувати?

Олексій Рухленко: Це стипендія, яка є перехідним етапом між найманим працівником, якого наймають для дослідницької роботи, і незалежним дослідником, який сам має певну групу і вибирає тематику, з якою працювати. У мене є власний проект, але також є супервайзер, який не керує мною, а просто консультує стосовно того, що і як робити.

Це загальноєвропейська стипендія з досить високим відсотком відмов — тільки 8% підтримують. Я отримав її в Інституті системної біології Ірландії (Дублін). Цей проект спрямований на те, щоб досліджувати, як цілеспрямовано вбивати ракові клітини, залишаючи нормальні клітини неушкодженими.

Це базується на уявленнях, що клітина — певний хімічний “комп’ютер”, який обчислює та приймає рішення, чи клітинна повинна помирати, чи ділитися, чи повинна спокійно жити. У ракових клітинах в цього “комп’ютера” відбувається збій програми, саме через це вони занадто сильно активують сигнал на неконтрольований поділ і розмноження. Якщо розібратися, де саме збій у цій комп’ютерній системі, можна цілеспрямовано, впливаючи препаратами на певні елементи (ферменти) цієї хімічної системи, вбивати саме ті клітини, в яких ця програма поламалася.

Анастасія Багаліка: Йдеться про те, щоб вбивати ракові клітини якоюсь новою технологією?

Олексій Рухленко: Мова про те, що зараз на ринку дуже багато затверджених препаратів, про які відомо, що вони зв’язуються білком, але нема системного уявлення про те, як функціонує ця машина в цілому. Саме через це інколи обрана навмання комбінація препаратів може працювати, а інколи — ні. Це те, що зараз відбувається в сучасних дослідженнях, які пов’язані з так званою таргетною (цільовою) терапією. Інколи ці препарати працюють, як магічні кулі, а інколи не працюють взагалі. Проект спрямований на те, щоб принести певну системність у пошук ефективних комбінацій вже існуючих препаратів.

Якщо розібратися, де саме збій у цій “комп’ютерній системі”, можна цілеспрямовано, впливаючи препаратами, вбивати ті клітини, в яких ця програма поламалася

Анастасія Багаліка: Люди, які ніколи не стикалися з онкологічними захворюваннями, знають про них тільки на загальному рівні. Тут йдеться про саме про хімію чи про опромінення?

Олексій Рухленко: Коротка відповідь — про хімію. Більш розгорнута — зазвичай хіміотерапією називають досить важкі препарати з досить потужними побічними ефектами, які є отрутою для організму в цілому, але трошки краще вбивають ракові клітини. Є певні історії успіху, коли були розроблені певні таргетні препарати, тобто цільове втручання.

Дуже яскравий приклад — меланома (рак шкіри). Коли є метастатична меланома, вся людина вкривається досить потужними метастазами. Був розроблений препарат вемурафініб, який вбивав ці ракові клітини, як магічна куля. Після двох місяців прийому людина почувалася здоровою, проходили проблеми зі шкірою і всі видимі ознаки. Але через шість-вісім місяців невеликий залишок клітин, які вижили, змінював себе так, щоб обходити цей препарат, в результаті люди стали жити на шість-вісім місяців довше, але все одно помирали від цього захворювання.

Це типовий приклад того, як це працює. Але рак трохи розумніший, ніж ми би цього хотіли і придумує, як це обходити. Такі препарати не мають сильних побічних дій — це хімія, але така, що не так сильно вбиває саму людину. Вона значно легше переноситься. Тому є сподівання, якщо підібрати правильну комбінацію, то можна буде в ідеалі вилікувати, або хоча би на певний час продовжити життя людей, придумавши, як закрити ті блоки, шляхи обходу, які придумали клітини. Це боротьба з розумним явищем, бо рак міркує, знаходить шляхи, щоб боротися з лікарем. І тут треба просто бути розумнішим, ніж він.

Анастасія Багаліка: Можливо, це наївне питання, але чому рак — розумне явище?

Олексій Рухленко: Це дуже гарне питання. Коротка відповідь полягає в тому, що рак — це, нібито, прискорена еволюція. В еволюції організм розмножується, мутує, відбувається певний природній відбір, коли ті організми, які отримали позитивні мутації, закріплюються  в наступних поколіннях. Так відбувається еволюція і так розвинулося життя від простих форм до наших часів. У раку все відбувається прискорено, бо клітини в організмі дуже активно розмножуються і дуже активно мутують.  Начебто, всі процеси випадкові, але в результаті ті особини, які виживають, поводять себе як розумні, перелаштовуються так, щоб собі жилося найкраще.

Анастасія Багаліка: Ви намагаєтеся зрозуміти, де у ракових клітин слабке місце і як їх можна повністю виключити?

Олексій Рухленко: Так. Звичайна хімія б’є вже по виконавчій частині. Наприклад, є машина і є кермо. І вони б’ють саме по двигуну, а таргетна терапія намагається бити по керму — по початкових етапах, які для ракових клітин дуже специфічні.

І моя робота сконцентрована на тому, щоб зрозуміти, якими шляхами вони обходять терапію зараз і, принаймні, заблокувати ці шляхи. В ідеалі це повинно, як мінімум, продовжити життя вже хворих людей.

Анастасія Багаліка: Це таргетна терапія для окремих видів раку чи для всіх?

Олексій Рухленко: Моя робота зараз сконцентрована на меланомі і колоректальному раку (рак кишок). Там досить схожі сигнальні шляхи, а тому багато спільних речей.

За освітою я не лікар, а біофізик — кандидат фізико-математичних наук. Але коли отримав цю стипендію, одним із її етапів було навчання техніки біологічного експерименту, щоб розуміти, як відбувається певне комп’ютерне обчислення і як відбувається експеримент, що повинно найкраще підготувати до майбутньої позиції лідера групи, який керує колективом, розуміючи, що робить кожен в ньому.

Анастасія Багаліка: Як так сталося, що кандидат фізико-математичних наук зацікавився раковими дослідженнями?

Олексій Рухленко: Тут є особистий і професійний момент. Особистий момент — в мене є свої рахунки з цим захворюванням, бо деякі родичі відійшли в кращий світ саме через це. А професійний — коли я навчався, мене переконали, що саме в цій галузі ще не закінчилася епоха «великих географічних відкриттів». Можна не тільки дослідити малу деталь, а відкривати нові материки.

Я повірив у це і пішов за дуже цікавими задачами, які, вірю, зможу хоча б частково вирішити

Анастасія Багаліка: Я так розумію, що за матеріалами вашого дослідження можна потім розробити саму речовину, якою лікувати?

Олексій Рухленко: Це потенційно. Але більше практична і близька ціль — видати поради щодо того, як найкраще комбінувати вже існуючі на ринку речовини. Їх існує багато, перебрати всі неможливо, а пацієнти різні, в кожного різні мутації. Мій оптимізм базується на тому, що вже багато зроблено — залишилось тільки зрозуміти, як це комбінувати.

Анастасія Багаліка: На якому етапі ви зможете зрозуміти для себе, що відкрили «новий материк»?

Олексій Рухленко: Коли щось бачиш, одразу важко зрозуміти: це невеликий острів чи материк. За попередні два роки роботи вдалося знайти одну комбінацію, яка ніколи не тестувалася. Вона спрацювала на клітинах меланоми і саме тих її видів, які раніше ніяк не лікувалися. Це спрацювало на клітинах у пробірці. Ці дослідження вже знаходяться на стадії публікації в досить престижних журналах клітинної біології. Це вже певна комбінація, яку ніхто не тестував, а ми показали, що вона ефективна.

Далі я би хотів розширити це поле на інші види раку, зокрема на рак кишок, і побачити, які комбінації можна підібрати там. Одна вже є, може, згодом буде більше.

Анастасія Багаліка: Як ви вважаєте, скільки часу знадобиться, щоб результати вашого дослідження впровадилися в щось практичне?

Олексій Рухленко: Від початку мого проекту пройшло вже два роки. Дуже оптимістична перспектива, що через два-три роки можна буде казати про якісь експерименти на людях. Стосовно того, що я почав робити зараз в рамках стипендії, мабуть, потрібно чотири-п’ять років, щоб дійшло до практики. Тобто це не моментальний, але досить осяжний час і перспектива, яку можна буде побачити ще за життя.

Повну версію розмови слухайте в доданому звуковому файлі.