Дело в химии. Как все устроено?

Первым, кто обнаружил это явление, стал немецкий врач Отто Генрих Варбург, лауреат Нобелевской премии по медицине 1931 года. В те времена, когда еще почти ничего не было известно о ДНК, он предположил, что первичной причиной развития опухолей может быть кислая среда. Гипотеза Варбурга с течением времени утратила актуальность, и сегодня считается, что причиной новообразований служат генетические изменения, а кислотный показатель рН на самом деле всего лишь следствие. Некоторые исследователи пытались было проверить, могут ли инфильтрации щелочи оказать положительное влияние на опухоли и уменьшение их массы, однако все результаты были отрицательными и этот путь в науке был заброшен.

Кислотный показатель рН твердых опухолей можно использовать для разработки медикаментов, которые целенаправленно влияли бы только на раковые клетки. Лекарственная терапия опухолей очень сложна, поскольку она должна поражать только больные клетки и не касаться здоровых, что совсем не просто. Как мы уже говорили ранее, любая опухоль – это отдельная болезнь и требует индивидуального лечения. Понять эти процессы отнюдь не просто, но мы можем ограничиться только общими соображениями.

Хотя сегодня химиотерапия сделала гигантские шаги вперед, позволившие ей полностью победить многие виды опухолей и снизить смертность от остальных, она по-прежнему чрезвычайно агрессивна и имеет массу побочных эффектов. Чтобы снизить их влияние и повысить действенность препаратов, необходимо в идеале найти способ доставить лекарство непосредственно к больным тканям. Сегодня ученые исследуют среди прочих метод, предполагающий инкапсулирование лечебных молекул внутрь наночастиц или везикул, разрушающихся только в кислой среде и таким образом доставляющих лекарство непосредственно в опухоль. Помните мицеллы, которые мы рассматривали в рассказе 4? Идея немного напоминает историю троянского коня, это может помочь избежать деградации препарата в теле еще до его прибытия к месту назначения и доставить его туда, где он реально необходим. Варьируя форму, размер и химические свойства, можно направить эти частицы к определенному органу, например печени, почкам или в мозг, где кислая среда опухолевых клеток растворит капсулу и освободит действующее вещество. Подобные исследования является частью области, получившей название drug delivery, то есть «доставка лекарств», одним из самых интересных и важных направлений химии и фармакологии последних лет.

Прозорливость

Как мы уже упоминали, всякая опухоль представляет собой отдельную самостоятельную болезнь и требует специфического индивидуального лечения, включающего, как правило, хирургическое вмешательство, лучевую терапию и химиотерапию. Подробное описание историй и характеристик всех существующих противоопухолевых лекарств потребовало бы энциклопедических объемов и знаний, но я знаю одно лекарство, которое заслуживает, чтобы ему посвятили несколько страниц: цисплатин. История этого противоопухолевого средства, самого известного в мире и повсеместно используемого, очень показательна – она не только демонстрирует, как важны теоретические исследования и насколько неожиданны могут быть их результаты, но и насколько серьезны последствия химиотерапии и как важно подобрать оптимальный химический состав препарата для снижения побочных эффектов.

Когда мы представляем себе такой металл, как платина, в воображении сразу предстают дорогие ювелирные украшения и аксессуары, платиновая кредитка и другие синонимы слова «эксклюзивный». На самом деле этот металл имеет много важных свойств – он далеко не только символ расточительства или престижного потребления: на самом деле он весьма важен для жизни. Большая часть людей носит его прямо в себе в количестве около трех граммов, ведь он чрезвычайно важен для каталитических процессов: как мы узнали из рассказа 3, он позволяет сделать более экологичными наши (слишком частые) поездки по дорогам. Благодаря своим свойствам катализатора платина используется в нефтяной, фармацевтической и пищевой промышленности (например, при гидрогенизации растительного масла при производстве маргарина), из-за своей типичной химической инертности – в производстве электродов и в сплаве с иридием она служит в «стандартном килограмме» в Международном бюро мер и весов в Севре, Франция.

В этой главе мы поговорим о цисплатине, производном этого металла, которое оказалось особенно эффективным в борьбе против разных видов опухолей, от карциномы до рака легких и яичек с яичниками. Сегодня это одно из самых продаваемых лекарств против опухолей. Благодаря использованию этого препарата в сочетании с другими лекарствами доля выживших при раке яичек выросла с 10 % до 85 %.

Несмотря на тяжелые побочные эффекты, этот препарат и сегодня служит одним из наиболее используемых противоопухолевых лекарств, благодаря возможности использования защитных средств, снижающих токсичность.