Моноклоны против рака. За что вручили Нобелевскую премию по медицине? Нобелевская премия по медицине: за терапию рака Нобелевские лауреаты по медицине и физиологии

Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 2018 году вручили Джеймсу Эллисону и Тасуку Хондзё «за открытие терапии рака при помощи подавления негативной иммунной регуляции». Мы попросили прокомментировать это событие заведующего кафедрой иммунологии Биологического факультета МГУ, академика Сергея Недоспасова и молекулярного биолога Аполлинарию Боголюбову.

Аполлинария Боголюбова , младший научный сотрудник лаборатории передачи внутриклеточных сигналов Института молекулярной биологии РАН

Контрольные точки, или чекпойнты, - это специальные молекулы на поверхности иммунных клеток, которые заставляют их блокировать иммунный ответ, чтобы в ходе него не повредились здоровые органы и ткани. Соответственно, блокировка этих молекул приводит к активации иммунного ответа, и собственная иммунная система может противостоять опухоли в организме, так как она начинает сама убивать опухолевые клетки. Открытие иммунных контрольных точек стало поворотной вехой в иммунотерапии опухолей, так как побочные эффекты применения антител, блокирующих эти молекулы, намного меньше, чем от традиционной терапии. Сейчас уже используется несколько противоопухолевых препаратов на основе антител, блокирующих иммунологические чекпойнты, и, действительно, результаты потрясающие: те пациенты, которые раньше умирали в течение очень короткого времени, теперь остаются жить. Считается, что это один из самых больших прорывов в терапии опухолей за последние двадцать лет.

Джеймс П. Эллисон описал возможность блокировки антителами самого первого иммунологического чекпойнта CTLA-4. Как потом оказалось, таких молекул существует достаточно много. Например, Тасуку Хондзё, второй нобелевский лауреат, открыл новый иммунологический чекпойнт PD-1 и активно разрабатывал терапевтические антитела для его блокировки. Обе эти молекулы находятся на поверхности Т-лимфоцитов, клеток адаптивного иммунитета, и служат для того, чтобы погасить иммунную реакцию в организме, когда это необходимо, чтобы не повредить здоровые ткани.Нобелевская премия по физиологии и медицине - 2015
Иммунотерапия опухолей антителами против чекпойнтов применима тогда, когда иммунная система организма способна распознать опухоль и, соответственно, задействовать Т-лимфоциты для ее уничтожения. В то же время эти Т-лимфоциты остаются бездействовать, поскольку опухоль умеет подавлять их активность. Антитела против чекпойнтов призваны снять этот блок и позволить иммунной системе бороться с опухолью. В данный момент иммунотерапия хорошо работает для пациентов с меланомой, раком легкого, простаты и многими другими опухолями, клетки которых хорошо узнаются иммунной системой. Как правило, при помощи методов современной диагностики каждый пациент проверяется на наличие молекул иммунологических чекпойнтов и, если они есть, направляется на лечение препаратами. Ведь если таких молекул нет, то терапия не сработает.

Статистика о том, насколько хорошо работают препараты для блокировки иммунологических чекпойнтов, постоянно обновляется. Однако уже давно стало ясно, что эти лекарства действительно очень хороши. Кроме того, их можно использовать в комбинации друг с другом. Так, в пионерской статье 2015 года ученые показали, что применение комбинации препаратов против CTLA-4 и PD-1 позволяет увеличить выживаемость пациентов более чем в два раза по сравнению с использованием препарата только против CTLA-4.

Сергей Недоспасов , доктор биологических наук, заведующий кафедрой иммунологии биологического факультета МГУ, профессор, академик РАН

Раковые опухоли, а также опухолевое микроокружение способны создавать ингибирующие сигналы, которые блокируют работу Т-лимфоцитов и, соответственно, не дают иммунной системе с собой бороться. Ингибирующий путь устроен так. Опухолевая клетка выставляет на свою поверхность молекулу - лиганд, контактирующий со специфическим ингибирующим рецептором на Т-лимфоците. Т-лимфоцит получает ингибирующий сигнал, который не позволяет ему активироваться и атаковать опухоль. Но эволюционно эти молекулы появились не для защиты опухоли, а для того, чтобы контролировать аутоиммунные заболевания. Раковые клетки просто пользуются уже существующим механизмом.

Если научиться отменять ингибирующие сигналы, Т-лимфоциты, пришедшие в опухоль, смогут создавать противоопухолевые эффекты, то есть бороться с раком. Нобелевские лауреаты этого года, Эллисон и Хондзё, изучая фундаментальные механизмы регуляции иммунной системы, открыли независимо друг от друга два важных ингибирующих каскада и соответствующие пары рецепторов-лигандов. Такого рода каскадов или пар рецепторов-лигандов в иммунной системе довольно много, поэтому отнюдь не каждое такое фундаментальное открытие приводит к революционным событиям в медицине, но в случае Эллисона и Хондзё именно это произошло. Выяснилось, что если на эти молекулы сделать терапевтические антитела, которые блокируют эти ингибирующие каскады, то у Т-клетки снимаются тормоза, и тогда они начинают атаковать опухоль. Сначала это было проверено на животных, затем на человеке: выключение этих каскадов дает терапевтический эффект.

Ингибирующих путей несколько, но ключевую роль играют именно те, за которые дали Нобелевскую премию, - рецепторы CTLA-4 и PD-1 и соответствующие лиганды PD-L1 и B7. Именно на них были сделаны новые лекарства в виде терапевтических антител.
Лиганд выключается следующим образом. Если у вас есть очищенный белок , можно в организме животного или человека получить для него антитело - тоже белок, который будет с очень высокой специфичностью связываться с этой молекулой. Технологическая проблема получить для любого белка антитела, которые будут связываться и блокировать его активность, давно решена. Прицепив антитело к лиганду, вы лишите его способности действовать на рецептор. А заблокировав антителом ту часть рецептора, на которую должен сесть лиганд, вы сделаете рецептор невосприимчивым и тоже заблокируете ингибирующий каскад. Пациент получает антитела системно, в виде инъекций через капельницу, в большом избытке. Они начинают циркулировать по организму - у них есть определенное время жизни, несколько дней, - и, придя в район опухоли по кровотоку, они заблокируют отрицательный сигнал. После того как ингибирующий путь выключается, Т-лимфоцит может уничтожать опухоль своим естественным путем. Но говорить о полном излечении пациентов благодаря этой процедуре и тем более о решении проблемы рака нельзя. Это важный наукоемкий терапевтический метод в дополнение к существующему инструментарию.
У такой терапии есть немало побочных эффектов. Они связаны с тем, что вне опухоли, в нормальной ситуации, ингибирующие каскады защищают нас от аутоиммунных заболеваний. Поэтому такое лечение может приводить к целому букету аутоиммунных заболеваний, эффекты которых строго индивидуальны: у одного на коже, у другого, например, в кишечнике.

Еще одно естественное ограничение этого метода: для того чтобы Т-лимфоцит распознал опухоль, она должна быть распознаваема иммунной системой, то есть иммуногенна. Иммуногенность опухоли зависит от того, есть ли у нее на поверхности молекулы, позволяющие Т-клеткам понять, изменены ли эти клетки или нет. Лимфоцит может распознать только то, что есть на поверхности другой клетки, поэтому клетка может стать опухолевой, но снаружи это никак не будет отражаться. Однако в опухолевых клетках накапливается очень много мутаций, поэтому и часть белков будет нести мутации. Когда пептиды мутантных белков высунутся на поверхность клетки, Т-лимфоцит подумает, что клетка заражена вирусом, и будет ее атаковать. Есть такие опухоли, как меланома, которая накапливает очень много мутаций и поэтому очень иммуногенна - первые испытания метода проводились как раз на меланомах. Но многие опухоли малоиммуногенны или неиммуногенны. Тем самым пока речь идет об очень небольшом числе форм рака, поддающихся такому лечению. Но поскольку эта терапия применяется в комбинации с другими методами, надежды на ее улучшение есть.

Открытия Эллисона и Хондзё просто идеальная тема для Нобелевской премии - фундаментальные открытия, которым повезло быстро транслироваться в лекарства. Но надо понимать, что их открытия позволят помочь не всем пациентам: у одних это будет работать, у других будет работать очень плохо или не работать совсем. И в любом случае - с побочными эффектами.

В 2017 году лауреаты Нобелевской премии по медицине открыли механизм работы биологических часов, которые непосредственно влияют на здоровье организма. Ученым не только удалось объяснить, как все происходит, но также и доказать, что частый сбой этих ритмов ведет к повышению риска заболеваний.

Сегодня сайт расскажет не только об этом важном открытии, но также вспомнит и других ученых, чьи открытия в медицине перевернули мир. Если до этого Вы не интересовались Нобелевской премией, то сегодня поймете, как ее открытия повлияли на качество именно Вашей жизни!

Лауреаты Нобелевской премии 2017 по медицине - что же они открыли

Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг смогли объяснить механизм работы биологических часов. Группой ученых было выяснено, как именно растения, животные и люди адаптируются к циклическим сменам ночи и дня.
Оказалось, что так называемые циркадные ритмы регулируются при помощи генов периода. В ночное время они кодируют в клетках белок, который в дневное время расходуется.

Биологические часы отвечают за целый ряд процессов в организме - уровень гормонов, метаболические процессы, сон и температуру тела. Если внешняя среда не соответствует внутренним ритмам, то мы получаем ухудшение самочувствия. Если такое происходит часто - увеличивается риск появления заболеваний.

Биологические часы непосредственно влияют на работу организма. Если их ритм не совпадает с актуальным окружением, то не только ухудшается самочувствие, но и повышается риск некоторых заболеваний.

Лауреаты Нобелевской премии по медицине: топ-10 самых важных открытий

Медицинские открытия не просто дают ученым новую информацию, они помогают сделать жизнь человека лучше, сохранить его здоровье, помочь преодолеть болезни и эпидемии. Нобелевская премия вручается с 1901 года - и за более чем столетний век было сделано множество открытий. На сайте премии можно найти своеобразный рейтинг личностей ученых и результатов их научных трудов. Конечно, нельзя сказать, что какое-то медицинское открытие менее важное, чем другое.

1. Френсис Крик - этот британский ученый получил премию в 1962 году за детальное исследование структуры ДНК . Он смог также раскрыть значения нуклеиновых кислот для передачи информации от поколения к поколению.

3. Карл Ландштайнер - ученый-иммунолог, который в 1930 году открыл, что человечество имеет несколько групп крови. Это сделало переливание крови безопасной и распространенной практикой в медицине и позволило сохранить жизнь множеству людей.

4. Ту Юю - эта женщина в 2015 году получила награду за разработку новых, более эффективных способов лечения малярии . Ею был открыт препарат, который производят из полыни. Кстати, именно Ту Юю стала первой женщиной в Китае, которая получила Нобелевскую премию в сфере медицины.

5. Северо Очоа - им была получена Нобелевская премия за открытие механизмов биологического синтеза ДНК и РНК. Произошло это в 1959 году.

6. Есинори Осуми - этим ученым были открыты механизмы аутофагии. Японец получил премию в 2016 году.

7. Роберт Кох - наверное, один из наиболее известных лауреатов Нобелевской премии. Этот микробиолог в 1905 году открыл туберкулезную палочку, холерный вибрион и сибирскую язву. Открытие позволило начать бороться с этими опасными болезнями, от которых ежегодно умирало множество людей.

8. Джеймс Дьюи - американский биолог, который в соавторстве с двумя своими коллегами, открыл структуру ДНГ. Произошло это в 1952 году.

9. Иван Павлов - первый лауреат из России, выдающийся физиолог, который в 1904 году получил премию за революционную работу по физиологии пищеварения.

10. Александр Флеминг - этим выдающимся бактериологом из Великобритании был открыт пенициллин. Произошло это в 1945 году - и коренным образом изменило ход истории.

Каждый из этих выдающихся людей внес свой вклад в развитие медицины. Его, наверное, нельзя измерить материальными благами или присуждением званий. Однако эти лауреаты Нобелевской премии благодаря своим открытиям навсегда останутся в истории человечества!

Иван Павлов, Роберт Кох, Рональд Росс и другие ученые - все они сделали важные открытия в сфере медицины, которые помогли сохранить жизнь множества людей. Именно благодаря их труду мы сейчас имеем возможность получать реальную помощь в больницах и поликлиниках, не страдаем от эпидемий, знаем, как лечить разные опасные заболевания.

Лауреаты Нобелевской премии в области медицины - это выдающиеся люди, открытиям которых помогли спасти сотни тысяч жизней. Именно благодаря их стараниям мы сейчас имеем возможность лечить даже самые сложные болезни. Уровень медицины возрос в разы всего за одно столетие, в котором случился минимум десяток важных для человечества открытий. Однако, каждый ученый, который был номинирован на получение премии, уже заслуживает уважение. Именно благодаря таким людям мы можем оставаться здоровыми и полными сил на долгое время! А сколько важных открытий еще ждет нас впереди!

Как сообщается на сайте Нобелевского комитета, изучив поведение плодовых мух в различные фазы дня, исследователи из США сумели заглянуть внутрь биологических часов живых организмов и объяснить механизм их работы.

72-летний генетик Джеффри Холл из университета Мэна, его 73-летний коллега Майкл Росбаш из частного Брандейского университета, а также 69-летний Майкл Янг, работающий в Рокфеллеровском университете, выяснили, как растения, животные и люди адаптируются к смене дня и ночи. Ученые обнаружили, что циркадные ритмы (от лат. circa - «около», «кругом» и лат. dies - «день») регулируются так называемыми генами периода, которые кодируют белок, накапливающийся в клетках живых организмов ночью и расходующийся днем.

Нобелевские лауреаты 2017 года Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг начали исследовать молекулярно-биологическую природу внутренних часов живых организмов в 1984 году.

«Биологические часы регулируют поведение, уровень гормонов, сон, температуру тела и метаболизм. Наше самочувствие ухудшается, если есть несоответствие между внешней средой и нашими внутренними биологическими часами - например, когда мы путешествуем через несколько часовых поясов. Нобелевские лауреаты обнаружили признаки того, что хроническое несоответствие между образом жизни человека и его биологическим ритмом, продиктованным внутренними часами, увеличивает риск возникновения различных заболеваний», - говорится на сайте Нобелевского комитета.

Топ-10 нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины

Там же, на сайте Нобелевского комитета, приведен список десяти самых популярных лауреатов премии в области физиологии и медицины за все время, что она вручается, то есть с 1901 года. Составлен этот рейтинг обладателей Нобелевской премии по количеству просмотров страниц сайта, посвященных их открытиям.

На десятой строчке - Френсис Крик, британский молекулярный биолог, получивший Нобелевскую премию в 1962 году вместе с Джеймсом Уотсоном и Морисом Уилкинсом «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах», а иначе говоря - за исследование ДНК.

На восьмой строчке рейтинга самых популярных нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины расположился иммунолог Карл Ландштайнер, который получил премию в 1930 году за открытие групп крови у человека, которое сделало переливание крови обычной медицинской практикой.

На седьмом месте - китайский фармаколог Ту Юю. Совместно с Уильямом Кэмпбеллом и Сатоси Омура в 2015 году она получила Нобелевскую премию «за открытия в области новых способов лечения малярии», а вернее - за открытие артемизинина, препарата из полыни однолетней, который помогает бороться с этим инфекционным заболеванием. Отметим, что Ту Юю стала первой китаянкой, удостоенной Нобелевской премии по физиологии и медицине.

На пятом месте в списке самых популярных нобелевских лауреатов находится японец Есинори Осуми, обладатель премии в области физиологии и медицины 2016 года. Он открыл механизмы аутофагии.

На четвертой строчке - Роберт Кох, немецкий микробиолог, открывший бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулезную палочку. За исследование туберкулеза Кох получил Нобелевскую премию в 1905 году.

На третьем месте рейтинга лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины находится американский биолог Джеймс Дьюи Уотсон, получивший награду вместе с Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом в 1952 году за открытие структуры ДНК.

Ну, а самым популярным нобелевским лауреатом в области физиологии и медицины оказался сэр Александр Флеминг, британский бактериолог, который вместе с коллегами Говардом Флори и Эрнстом Борисом Чейном получили премию в 1945 году за открытие пенициллина, поистине изменившего ход истории.

Нобелевской премии по физиологии и медицине. Ее обладателями стала группа ученых из США. Майкл Янг, Джеффри Холл и Майкл Росбаш получили награду за открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм.

Согласно завещанию Альфреда Нобеля, премией награждается тот, "кто сделает важное открытие" в этой области. Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал о порядке присуждения этой премии и ее лауреатах.

Присуждение премии и выдвижение кандидатов

За присуждение премии отвечает Нобелевская ассамблея Каролинского института, расположенного в Стокгольме. Ассамблея состоит из 50 профессоров института. Ее рабочий орган - Нобелевский комитет. В него входят пять человек, избираемых ассамблеей из своих членов на три года. Ассамблея собирается несколько раз в год для обсуждения претендентов, отобранных комитетом, а в первый понедельник октября большинством голосов избирает лауреата.

Правом номинировать на премию обладают ученые разных стран, в том числе члены Нобелевской ассамблеи Каролинского института и обладатели Нобелевских премий по физиологии и медицине и по химии, которые получили специальные приглашения от Нобелевского комитета. Предлагать кандидатов можно с сентября до 31 января следующего года. На премию в 2017 года претендует 361 человек.

Лауреаты

Премия присуждается с 1901 года. Первым лауреатом стал немецкий врач, микробиолог и иммунолог Эмиль Адольф фон Беринг, разработавший способ иммунизации против дифтерии. В 1902 году награду получил изучавший малярию Роналд Росс (Великобритания); в 1905 году - исследовавший возбудителей туберкулеза Роберт Кох (Германия); в 1923 году - открывшие инсулин Фредерик Бантинг (Канада) и Джон Маклеод (Великобритания); в 1924 году - основоположник электрокардиографии Виллем Эйнтховен (Голландия); в 2003 году - разработавшие метод магнитно-резонансной томографии Пол Лотербур (США) и Питер Мэнсфилд (Великобритания).

По оценке Нобелевского комитета Каролинского института, до сих пор самой известной остается премия 1945 году, присужденная Александеру Флемингу, Эрнесту Чейну и Говарду Флори (Великобритания), открывшим пенициллин. Некоторые открытия с течением времени утратили свое значение. Среди них метод лоботомии, применявшийся при лечении психических заболеваний. За его разработку в 1949 году премию получил португалец Антониу Эгаш-Мониш.

В 2016 году премия была присуждена японскому биологу Ёсинори Осуми "за открытие механизма аутофагии" (процесс переработки клеткой ненужного содержимого в ней).

Согласно данным нобелевского сайта, на сегодняшний день в списке лауреатов премии 211 человек, в том числе 12 женщин. Среди лауреатов два наших соотечественника: физиолог Иван Павлов (1904 год; за работы в области физиологии пищеварения) и биолог и патолог Илья Мечников (1908 год; за исследование иммунитета).

Статистика

В 1901-2016 годах премия по физиологии и медицине присуждалась 107 раз (в 1915-1918, 1921, 1925, 1940-1942 годах Нобелевская ассамблея Каролинского института не смогла выбрать лауреата). 32 раза премия была поделена между двумя лауреатами и 36 - между тремя. Средний возраст лауреатов 58 лет. Самым молодым является канадец Фредерик Бантинг, получивший премию в 1923 году в возрасте 32 лет, самым пожилым - 87-летний американец Фрэнсис Пейтон Роус (1966 год).

Первая в этом году Нобелевская премия по медицине-2018 была обнародована Нобелевским Комитетом 1 октября 2018 года на своем официальном сайте , где дан пресс-релиз события. Десятилетиями ученые пытались понять, почему клетки иммунной системы не могут справиться с раковыми клетками. Вопрос решен и ученые получили высшее признание — нобелевскую премию.

Премию получили двое ученых за исследования в области рака: они нашли способ, как заставить иммунную систему больного самой справиться с раковыми клетками. Лауреатами стали 70-летний профессор Техасского университета в Остине (США) Джеймс Эллисон и его 76-летний коллега Тасуку Хондзё из Киотского университета (Япония).

Jpg" alt="Нобелевская премия по медицине-2018 - лауреаты" width="640" height="251" srcset="" data-srcset="https://i1.wp..jpg?w=800&ssl=1 800w, https://i1.wp..jpg?resize=300%2C118&ssl=1 300w, https://i1.wp..jpg?resize=768%2C301&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">

Они обнаружили два разных механизма, с помощью которых организм подавляет активность Т-лимфоцитов (иммунных клеток-убийц).

Если заблокировать эти механизмы, то Т-лимфоциты «выходят на свободу» и отправляются на битву с раковыми клетками. Это называют иммунотерапией рака, и она уже несколько лет применяется в клиниках.

Почему пишу эту статью? Хочу объяснить механизм, как можно заставить иммунитет самостоятельно уничтожить опасную опухоль.

Иммунитет состоит из разных клеток. Чтобы легче воспринимать информацию, я постараюсь обойтись минимумом специальной медицинской терминологии. Если говорить в общем, то в иммунная система - это ее активаторы (стимуляторы) и тормоза (ингибиторы). Именно баланс между ними свидетельствует об сильном иммунитете, который справится с любой болезнью.

Как работает иммунитет. Т-лимфоциты: клетки хелперы, киллеры, супрессоры

Названные клетки (хелперы, киллеры и супрессоры) относятся к Т-лимфоцитам — это тип белых кровяных клеток, каждая из которых исполняет определенную функцию.
Главное задание иммунитета — уметь распознавать свои и чужие клетки. С этим отлично справляются Т-хелперы — они идентифицируют чужака или свою поврежденную клетку и стимулируют иммунный ответ , вызывая к работе клетки Т-киллеры, клетки-фагоциты и усиленный синтез антител.

Т-киллеры - этот тип Т-лимфоцитов ключевые игроки в защите организма. Их еще называют клетки-убийцы, цитоксические лимфоциты («цито» в переводе означает «клетка», «токсические» — ядовитые). Они агрессивно реагируют на присутствие в организме неполноценных клеток (в том числе раковых) и чужеродного белка. О них поговорим чуть больше.

Своими отростками они прикасаются к объекту, а затем разрывают контакт и уходят. Своя «неполноценная» клетка или чужая, к которой прикоснулся лимфоцит, спустя некоторое время погибает.

Причина гибели — кусочки мембраны, оставленные на их поверхности Т-киллером. Кусочки мембраны вызывают сквозное отверстие в той клетке, к которой они прикоснулись, ее внутренняя среда начинает напрямую сообщаться с внешней — клеточный барьер нарушается. Обреченная клетка раздувается водой, из нее выходят белки цитоплазмы, органеллы разрушаются… Она погибает, а дальше к ней подходят фагоциты и пожирают ее остатки.

Как видим, тельца Т-киллеров обладают рецепторами, которые связываются с «чужими», маркируют их и заставляют организм отвечать на этот вызов – вырабатывать защиту или убивать вторгшихся. Но дополнительные белки, которые действуют, как усилители Т-лимфоцитов, также нужны для запуска полномасштабного иммунного ответа.

Именно Т-киллеры осуществляют агрессивный иммунный ответ при помощи усилителей — Т-хелперов.

Следующая группа клеток — Т-супрессоры («супрессия» означает «подавление»). Если Т-хелперы усиливают реакцию иммунитета, то супрессоры, наоборот, подавляют, регулируя силу иммунного ответа. Это позволяет иммунной системе с умеренной силой отвечать на раздражители, не вызывая аутоиммунных заболеваний.

Почему Т-клетки реагируют на раковые собственные клетки, будто они чужие? Общий принцип взаимодействия иммунной системы с опухолями выглядит следующим образом. В результате мутаций в клетках опухоли образуются белки, отличающиеся от «нормальных», к которым организм привык. Поэтому Т-клетки реагируют на них, как на чужеродные объекты.

Это очень упрощенная схема, доступная к пониманию людей без медицинского образования. Есть ряд других клеток, но перечисленных будет достаточно для понимания задачи иммунитета при обнаружении «чужого».

Как опухоль пытается обмануть иммунную систему

Опухоль - это система клеток, которые используют самые разные способы ускользнуть от иммунной системы. Они научились «притворяться» и «маскироваться». Некоторые опухолевые клетки скрывают видоизмененные белки со своей поверхности, другие уничтожают дефектные белки, третьи выделяют вещества, подавляющие работу иммунитета . И чем «злее» опухоль, тем меньше шансов у иммунной системы с ней справиться.

Клетки опухоли научились использовать молекулы белка CTLA4, чтобы избежать атаки иммунной системы. Раковые клетки начинают вырабатывать большое количество активаторов CTLA4.
Активаторы распознают «контрольные точки» и таким образом подавляют иммунитет. Активация «контрольных точек иммунитета» подавляет развитие иммунного ответа. К такой «контрольной точке» относится белок CTLA4, которого длительное время изучал Эллисон.

Ингибиторы, которые предложил использовать учёный, блокируют эти активаторы и не дают опухолевым клеткам избежать иммунной реакции. Итогом исследования учёного стала разработка препаратов-антител, ингибирующих «контрольные точки» — это его главное открытие.

Нобелевская премия по медицине-2018: в чем суть открытия

Нобелевскую премию в этом году вручают за снятие блокировки с Т-киллерных клеток. Нобелевские лауреаты 2018 года уже шесть лет помогают онкобольным в борьбе с опухолями, используя результаты своих исследований на практике. Учёные выяснили, как раковая опухоль «обманывает» иммунную систему и создали на основе своих исследований эффективную противораковую терапию — иммунотерапию.

Среди традиционных способов лечения рака наиболее распространены химио- и лучевая терапии. Существует и «естественные» методы лечения злокачественных образований, в том числе иммунотерапия. Одно из её перспективных направлений занимается использованием ингибиторов «контрольных точек иммунитета», расположенных на поверхности лимфоцитов (клеток иммунной системы).

Оба ученых-лауреата шли к открытию разными путями. Давайте рассмотрим что исследовал каждый из них и как им удалось заставить иммунитет справиться с онкологией.

Открытие доктора Джеймс Эллисон

Джеймс Эллисон сумел разблокировать иммунную систему с помощью антител против белка-тормоза. Доктор изучал действие определенного клеточного белка Т-лимфоцитов (условное название CTLA-4). Он пришел к выводу, что этот белок тормозит работу Т- киллеров.

Ученый искал пути, как разблокировать иммунною систему. Ему пришла идея разработать антитело, которое свяжет белок-тормоз и заблокирует его функцию подавления иммунной системы. Джеймс Эллисон провел ряд экспериментов с мышами, зараженными раком. Его интересовал вопрос, поможет ли блокада белка (CTLA-4) антителами освободить иммунную систему для атаки раковых клеток.

Больных раком лабораторных мышей удалось вылечить с помощью терапии антителами , которые сняли торможение иммунного ответа и разблокировали противоопухолевую активность Т-лимфоцитов .

В 2010 году доктор Эллисон провел клинические исследования пациентов, больных меланомой (рак кожи). У части больных полностью исчезли остаточные следы рака кожи - как следствие иммунотерапии.

Вот так это выглядит на инфографике, созданной Нобелевским комитетом.

Jpg" alt="Открытие доктора Джеймс Эллисон: блокада белка CTLA-4" width="640" height="369" srcset="" data-srcset="https://i2.wp..jpg?w=850&ssl=1 850w, https://i2.wp..jpg?resize=300%2C173&ssl=1 300w, https://i2.wp..jpg?resize=768%2C443&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">
Иммунная система начнет активно уничтожать «чужие» клетки, если будет активирован Т-лимфоцит. Для его активации необходимо связаться клеточным рецептором с другими иммунными элементами, идентифицирующими «чужого» — антигенами. Теперь должен появиться клеточный усилитель иммунного ответа , но он заблокирован белком CTLA-4. Разблокировать его можно антителами против CTLA-4.

Слева на рисунке видно белок-тормоз и клеточный рецептор. Усилитель не работает (зеленый пупырышек).
Справа — антитела (зеленого цвета) против CTLA-4 блокируют функцию торможения лимфоцитов, белок-тормоз нейтрализован антителом, клеточный усилитель подает усиленный сигнал иммунной системе и Т-лимфоциты начинают атаковать раковые клетки.

Молекула белка CTLA-4 появлялась только на активированных Т-клетках. Заслуга Эллисона в том, что он предположил, что все наоборот: CTLA-4 появляется на активированных клетках специально, чтобы их можно было остановить.

То есть, на каждой активированной Т-клетке есть ингибирующая молекула, которая конкурирует за прием сигнала (и включение или выключение работы иммунитета). Немного выше рассматривалось, как сигнал «чужой» клетки Т-хелперы передают Т-киллерам — и после приема сигнала клетки-киллеры поражают чужеродные. Но молекула белка CTLA-4 перехватывает сигнал «чужой» и блокирует киллеров.

Ученый сумел антителами связать белок-ингибитор и освободить иммунную систему для атаки раковых клеток.

Открытие доктора Тасуку Хондзё

Доктор Тасуку Хондзё на несколько лет раньше также открыл белок-тормоз (PD-1), расположенный на поверхности клеток лимфоцитов.

Хондзё исследовал аналогичный белок иммунных клеток (PD1) и выяснил, что он работает как тормоз, сдерживая развитие опухоли и, одновременно, блокируя Т-киллеры.

Ученый также синтезировал антитела к PD-1, которые сняли блокировку и, как результат — усиленная иммунная атака на раковые клетки.

Jpg" alt="Открытие доктора Тасуку Хондзё: Антитела к PD-1 подавляют функцию торможения" width="640" height="369" srcset="" data-srcset="https://i1.wp..jpg?w=850&ssl=1 850w, https://i1.wp..jpg?resize=300%2C173&ssl=1 300w, https://i1.wp..jpg?resize=768%2C443&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">

Как видите, одновременно оба ученые сделали открытие, как снять механизм торможения протеинами работы иммунной системы. После блокировки этих белков-тормозов антителами (к каждому конкретному протеину), развязываются руки иммунным клеткам и они активно убивают онкологические опухоли.

Обе блокирующие молекулы - CTLA-4 и PD-1 - и соответствующие им сигнальные пути назвали иммунными чекпоинтами (от англ. checkpoint - контрольная точка).

В настоящее время проводится множество тестов и клинических опытов в области иммунотерапии рака и в качестве цели тестируются новые контрольные белки, обнаруженные нобелевскими лауреатами.

Прошло не меньше 15 лет между открытиями чекпоинтов и одобрением лекарств на основе их ингибиторов. Сейчас применяют шесть таких препаратов: один блокатор CTLA-4 и пять блокаторов PD-1. Почему блокаторы PD-1 оказались удачнее? Дело в том, что клетки многих опухолей тоже несут на своей поверхности PD-L1, чтобы блокировать активность Т-клеток. Таким образом, CTLA-4 активирует Т-киллеры в целом, а PD-L1 более специфично действуют на опухоль. И осложнений в случае блокаторов PD-1 возникает несколько меньше.

Какие препараты используют для иммунотерапии рака: название, стоимость

В нашей стране используют препараты для иммунной терапии онкологических опухолей. Большинство из них недоступны по цене для обычных больных.

Jpg" alt="Какие препараты используют для иммунотерапии рака" width="500" height="274" srcset="" data-srcset="https://i2.wp..jpg?w=500&ssl=1 500w, https://i2.wp..jpg?resize=300%2C164&ssl=1 300w" sizes="(max-width: 500px) 100vw, 500px" data-recalc-dims="1">

К ним относятся:

• пембролизумаб (“Китруда”) — эффективен при раке легкого, меланоме
• ниволумаб (“Опдиво”) — эффективен при раке почки, меланоме
• ипилимумаб (“Ервой”)
• атезолизумаб (“Тецентрик”)

Препарат Китруда — представитель группы моноклональных антител. Его особенностью является возможность получения благоприятных результатов даже при лечении метастатических форм злокачественных опухолей. Несмотря на то что в России Кейтруда зарегистрирован в конце 2016 года, купить его практически не возможно даже в Москве и Санкт-Петербурге. Наши сограждане заказывают лекарство в странах Европы - Бельгии, Германии.

Стоимость одного флакона Кейтруда составляет 3290 евро.

Опдиво — более дешевый аналог Китруды.

Препарат Ервой. В качестве монотерапии назначают взрослым и детям старше 12 лет в дозе 3 мг/кг. Ервой вводят внутривенно на протяжении полутора часов каждые 3 недели в количестве четырех доз на курс лечения. Только по окончании терапии можно оценивать эффективность средства и ответную реакцию пациента.

Цена одного флакона препарата Ервой зависит от дозировки действующего вещества и составляет 4200 - 4500 евро за флакон 50 мг/10 мл и 14900 - 15 000 евро за флакон 200 мг/40 мл.

Тецентрик — препарат для терапии уротелиального рака, а также немелкоклеточного рака легких. Препарат можно купить не везде. Приобрести его можно в специализированных аптеках США, в Ватикане, в некоторых аптеках Германии, а также под заказ он поставляется в Израиль. Атезолизумаб является моноклональным антителом, специфичным к белку PD-L1.

Стоимость его – различная, в зависимости от того, где вы его приобретаете и через какую цепочку посредников он вам достался, составляет от 6,5 до 8 тыс. долларов США за один флакон.

Как видите, цена лечения не каждому по карману. Будем надеяться, что со временем, антитела против рака станут более доступными.

Врачи-иммунологи-онкологи отмечают наличие побочных эффектов в виде аутоиммунных реакций организма, которые часто проходят после прекращения лечения.

Как итог статьи. За внедрение своих разработок в лечение больных раком Нобелевская премия по медицине-2018 присуждена Нобелевским лауреатам 2018 года: Джеймс Эллисон (James Patrick Allison) и Тасуку Хондзё (Tasuku Honjo). Оба ученые сделали открытие, как снять механизм торможения протеинами работы иммунной системы и помочь иммунным клеткам расправиться с опухолью.

Посмотрите объяснения к открытию Нобелевских лауреатов в этом видео:

Прошу читателей: если статья понравилась - поделитесь информацией в соц. сетях — многие могут искать подобную информацию.

Будьте здоровы и берегите собственный иммунитет — тогда рак вас не коснется!

В статье использованы иллюстрации:
© Нобелевский Комитет по физиологии или медицине. Иллюстратор: Маттиас Карлен
Фото лауреатов Нобелевской премии — с сайтов chron.com и asahi.com .