Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего

Во многих подобных экспериментах изучалось воздействие потенциальных противораковых агентов на эти культуры линий клеток из расчета разработать практические методы предсказания опухолевого ответа. Вопрос в том, насколько эти клетки верны своему наследию. Верны, но лишь отчасти. Успех опухоли в организме человека (или любого другого животного) зависит от многих факторов, в том числе и от того, насколько хорошо она подчиняет себе ткани, в которых существует, и заставляет их поддерживать свой рост за счет окружающих ее нормальных клеток. А создание линии клеток предполагает, что опухолевые клетки извлекают из естественной среды и заставляют адаптироваться к новому окружению – причем к окружению враждебному. Путь из органа в пластиковые контейнеры приводит к созданию практически нового вида клеток, которые до неузнаваемости отличаются от своих родительниц по морфологии, генотипу, фенотипу и биологическому поведению. Искусственно выращенные клетки могут повторять некоторые, но не все характеристики клеток, от которых они произошли. В частности, они, как правило, не растут вечно. Однако, чтобы сохраниться на тот или иной период времени, клетки претерпевают дополнительные радикальные изменения, которые затрагивают не только исходный геном, но и экспрессию генов, и довольно скоро клетки in vitro почти утрачивают сходство с родительскими клетками. Например, период деления у клеток в культуре гораздо меньше. В сущности, клетки отбираются для долгого пребывания в лаборатории именно за свою способность быстро делиться и расти. Кроме того, у культур раковых клеток совсем другие отношения с кислородом. В организме раковые клетки существуют при низком уровне кислорода, а клетки в лаборатории получают его значительно больше, чуть ли не в десять раз.

Помимо приобретенных генетических мутаций, клетки в культуре обладают и другой особенностью – речь идет об экспрессии генов посредством информационных РНК. Совокупность всех транскриптов, отражающих экспрессию на уровне РНК, называется “транскрипто́м”. Когда ученые исследовали профили экспрессии различных линий клеток, полученных из разных видов рака, оказалось, что транскриптомы линий клеток были похожи друг на друга больше, чем клетки органов, откуда они были взяты.

Все осложняется еще и открытием того, что некоторые особенно быстрорастущие клетки культур регулярно попадают в соседние чашки Петри, – даже при самых строгих лабораторных протоколах. Первые тревожные сигналы появились еще в начале семидесятых, когда хромосомные исследования клеточных линий, полученных из разных видов рака, показали, что все они “заражены” клетками HeLa – Матерью Всех Загрязнений.

Можно с уверенностью утверждать, что лекарства, испытанные на этих линиях клеток, вызовут реакцию у линий клеток. Однако испытания in vitro не имеют никакого прогностического значения у постели больного. Клетки HeLa точно предсказывают эффективность лекарств при воздействии на клетки HeLa. Не у людей. Несмотря на всю пользу для генетических и прочих научных экспериментов, на клетки, выращенные in vitro, при разработке лекарств опираться нельзя.

Здесь было бы логично отказаться от самой идеи разрабатывать лекарства на моделях in vitro. Но нет – в доклиническую модель привносили все больше и больше искусственного. Хотя может показаться, что линии клеток, выращенные у животных, а не в пластиковых чашках, больше похожи на раковые опухоли, растущие у людей, осталось неясным, какие именно условия in vivo обеспечивают этим клеткам благоприятную среду, а главное – сопоставимый рост. Бесконечная сложность человеческого организма непостижима и невоспроизводима. Тогда исследователи стали думать, как заставить организм суррогата выращивать линии опухолевых клеток. На сцену вышли лабораторные мыши.

* * *

Утром 3 мая 1998 года мой муж Харви, у которого в марте нашли рак, поднял глаза от чашки кофе и протянул мне газету New York Times. “Надежда из лаборатории, – гласил громкий заголовок. – Лекарства, уничтожающие опухоли у мышей, встречены с осторожным оптимизмом”. Первая строчка статьи должна была вызвать фурор: “Если все пойдет хорошо, уже в течение года появится первый онкологический больной, которому введут два новых препарата, способных уничтожить любой вид рака и не вызывающих ни явных побочных эффектов, ни резистентности – у мышей. Некоторые исследователи рака утверждают, что еще не видели такого восхитительного средства, как эти препараты”. Далее приводились слова Ричарда Клаузнера, директора Национального института рака: он назвал эту работу “самым перспективным открытием на горизонте”. Джим Уотсон, удостоившийся Нобелевской премии за открытие структуры ДНК, сказал: “Пройдет не больше двух лет, и Джуда вылечит рак”. Сам Джуда Фолкман, ученый, ставший главным героем этой истории, высказывался более осторожно; по словам Джины Колата, автора статьи, “доктор Фолкман говорит, что ему известно лишь следующее: «если ты мышь и у тебя рак, у нас есть для тебя хорошее лечение»”.