Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего

Золотой век редукционизма, когда мы выискивали гены-подозреваемые по одному и искали одну-единственную волшебную пулю, подошел концу. Занимается заря эры больших данных, облачных вычислений, искусственного интеллекта и сенсоров, которые можно носить на теле. Изучение рака превращается в вычислительную науку, основанную на данных. Сопоставление сведений, полученных при помощи жидкостных биопсий (РНК, ДНК, белки, экзосомы, циркулирующие опухолевые клетки), с результатами гистопатологических и радиологических исследований и сканирования при содействии стремительного машинного обучения, реконструкции изображений, умного программного обеспечения и микроструйных устройств способно произвести переворот в нашем подходе к диагностике и позволит нам в будущем скорее предотвращать, чем лечить рак. Идеальная стратегия родится, когда мы обратим последние достижения научно-технического прогресса на благо междисциплинарного системно-биологического подхода благодаря сотрудничеству ученых, обладающих экспертными познаниями в молекулярной генетике, химии, обработке изображений, физике, инженерном деле, математике и информатике.

Именно этим и занимается Лерой Худ из Института системной биологии в Сиэтле. Он выдвинул новаторскую концепцию распознавания болезни на самой ранней стадии в рамках системы здравоохранения, основанной на “четырех П”: прогнозе, профилактике, персонализации и партнерстве. Худ предлагает искать у условно здоровых людей системы, нарушенные из-за болезни, и придумывать выход из положения как можно раньше; для этого он основал новую медицинскую дисциплину, которую назвал “научный велнес”. Применение системной биологии и стратегий “четырех П” позволит в конце концов персонализировать рак в самом буквальном смысле слова.

После раннего распознавания аномальной клетки встает следующая задача – определить, из какого она органа и каков ее злокачественный потенциал, а затем найти способ немедленно ее уничтожить. По крайней мере в случае МДС и ОМЛ у нас есть все средства, чтобы начать исследования на основании банка тканей. Если изучить отобранные пробы при помощи паномики с целью понять естественную историю предлейкоза и его перехода в острый лейкоз, это приведет к созданию картины изменений на уровне ДНК, РНК и белков при этом переходе. Важнейшую роль в определении маркеров различных событий в ходе болезни в зависимости от ее стадии играют исследования микроРНК, внеклеточной ДНК и экзосом из сыворотки, а также изучение реакции клонов иммунных клеток по мере прогрессирования болезни. Как только мы получим ранние маркеры перехода предлейкоза в острый лейкоз, эти маркеры сообщат иммунной системе организма недостающий “адрес” раковых клеток. Как мы уже знаем, когда раковые клетки выявляются на такой ранней стадии, первым делом надо определить, агрессивна опухоль или нет, поскольку неагрессивные можно и вовсе не трогать. Пробы из нашего банка – идеальный материал для такого исследования, поскольку мы знаем исход болезни у каждого пациента спустя десять лет и больше. Например, у многих пациентов с МДС пробы костного мозга брали многократно, и все они хранятся в нашем банке, и теперь можно изучить самих пациентов и узнать, какие маркеры отличают тех, у кого МДС с большей вероятностью перейдет в лейкоз и приведет к ранней смерти, от тех, кто проживет с МДС больше десяти лет.

Когда у нас появятся биомаркеры, позволяющие определить потенциальную летальность болезни, ранняя атака на рак сможет спасти пациенту жизнь. Упор на искоренение рака в самом начале лучше, чем традиционные “режь-трави-выжигай”. Клеточная терапия – методика, которая сейчас активно развивается, – превосходно подходит для таргетного искоренения единичных аномальных клеток с точностью лазера.