Персоніфікована терапія онкологічних захворювань — одна з найцікавіших, найважливіших та найактуальніших тем сучасної клінічної онкології.

Завдяки невпинному пошуку ефективних методів лікування ми маємо досить багато нових даних щодо механізмів канцерогенезу, а отже, й надію на приборкання злої недуги. Сьогодні ми поспілкуємося з Олексієм Ковальовим — професором, доктором медичних наук, завідувачем кафедри онкології Запорізької МАПО, експертом МОЗ України зі спеціальності «Онкологія». Йтиметься про молекулярні класифікації, про гетерогенність та еволюцію пухлин, про пухлинні стратегії виживання та про методи подолання резистентності пухлин. Також поговоримо про сучасні тренди персоніфікованого лікування раку та прогнози на найближче майбутнє.

Якщо ми не вбивали рак, то ми вбивали власних пацієнтів.

Вільям Молоні

ПЛ: Олексію Олексійовичу, як змінювалися підходи до лікування раку впродовж ХХ‒ХХІ століть?

О. К.: У ХХ столітті основним терапевтичним методом лікування раку була хіміотерапія, на рубежі ХХ‒ХХІ століть ― таргетна терапія, нині головним трендом є імунотерапія. Таргетна терапія дійсно змінила всю парадигму лікування онкологічних захворювань у бік персоніфікованого лікування.

Тоді був створений перший таргетний препарат іматиніб. Його вже вживали для лікування хронічного мієлолейкозу. У Фінляндії, оскільки законодавство країни це дозволяло, вперше було використане це моноклональне антитіло для лікування пацієнтки з гастроінтестинальною пухлиною. Цю жінку назвали «пацієнт зеро». Застосований препарат продемонстрував приголомшливі результати: відбулася повна регресія всіх метастатичних ділянок, а ремісія продовжувалася майже півтора року.

ПЛ: Чим характеризується ракова клітина?

О. К.: Вона характеризується десятьма ознаками: 1) автономія сигналів росту; 2) ухилення від апоптозу; 3) нелімітований потенціал реплікації; 4) стимуляція процесів неоангіогенезу; 5) здатність до інвазії та метастазування; 6) нестабільність геному; 7) метаболічне перепрограмування; 8) імуноредагування; 9) роль запалення в канцерогенезі; 10) перебудова компонентів строми пухлини для еволюції злоякісного клону.

Всі ці 10 ознак раку, що були представлені вченими Ханаганом та Вайнбергом, стали основою персоніфікованого лікування. В нашій геномній ері кожен з цих є мішенню для того чи іншого виду терапії.

ПЛ: Який період можна вважати постгеномним, професоре?

О. К.: Основна постгеномна ера розпочалася після 2003 року, коли розшифрували геном людини. Цей найамбітніший проєкт людства був ініційований вченим Джеймсом Ватсоном, лауреатом Нобелівської премії, а також Фредеріком Сенгером, двічі лауреатом Нобелівської премії. Останній відкрив метод секвенування геному. Секвенування за методом Сенгера дало змогу з’ясувати, що геном людини містить 20–25 тисяч активних генів, з них 500 генів асоційовані з розвитком раку.

ПЛ: Які досягнення принесла постгеномна ера в онкологію?

О. К.: По-перше, це нові молекулярні класифікації, а по-друге, — розуміння того, що пухлини гетерогенні. Перші клінічні класифікації на початку ХХ століття надав Жільбер Дюк (1890‒1977), патологоанатом шпиталю Св. Марка. Він перший створив класифікацію колоректального раку. Далі П’єр Денуа (1912–1990) створив класифікацію TNM та довів, що виживаність при раку залежить від клінічної стадії TNM. Але згодом виявилося, що ситуація набагато складніша. Так, на початку двотисячних вчені-онкологи Чарльз Перо і Т. Сорлі вказали на те, що виживаність залежить не тільки від клінічної стадії хвороби, але й від біології пухлини. За однакової стадії виживаність може бути різною! Тому вчені Перо та Сорлі розробили першу молекулярно-генетичну класифікацію раку молочної залози. На той час вона містила 5 молекулярних підтипів. Зараз нам відомо вже 10 кластерних підтипів раку цього органу. Щодо підтипів раку з локалізацією в інших органах ― картина аналогічна.

ПЛ: Чи можете розповісти докладніше ще про одне досягнення постгеномної ери ― про відкриття такого явища, як інтратуморальна гетерогенність?

О. К.: Річмонд Прен казав, що пухлина ― це новий орган. Якщо розглядати у флуоресцентний мікроскоп картинку злоякісної пухлини або провести мультиплексне сканування, то легко побачити, з якої величезної кількості різних гетерогенних клітин складається пухлина. Це не просто механічна добірка злоякісних клітин ― там є стовбурові клітини раку-вбивці, злоякісні клітини, що не можуть метастазувати. Там є доброякісні клітини та клітини імунної системи. У пухлині є судини та нерви, є мікрооточення. Тож погоджуся з Річмондом Преном, що пухлина є новим органом тіла.

Існує таке явище, як генетична дивергенція пухлини: в кожній точці злоякісної пухлини клітини демонструють зовсім різні добірки генів. Це дає можливість цим клітинам формувати стратегії виживання.

ПЛ: Це цікаво ― стратегії виживання у злоякісних клітин? Що передбачає це поняття?

О. К.: Дозволю собі послатися на слова Чарльза Дарвіна, який зауважив, що виживає не найсильніший, а той, хто вміє пристосовуватися. Те ж саме стосується і пухлинних клітин. Аби зрозуміти сутність явища пристосування злоякісних клітин, ми повинні пригадати стратегії виживання біологічних видів. Ці стратегії свого часу описав Едвард Осборн Вілсон. Перша з них ― це R-стратегія: безперервна народжуваність неповноцінного та недовговічного потомства; друга ― це K-стратегія: відновлення малого за чисельністю, але повноцінного потомства, яке здатне чинити опір навколишньому середовищу. Ті самі стратегії характерні і для ракових клітин.

ПЛ: Давайте поговоримо про зміну біології злоякісної клітини. Ви на початку бесіди про це згадали.

О. К.: Пухлина здатна змінювати свою біологію протягом усього періоду онкопрогресії, демонструючи геномну нестабільність. Слід розуміти, що пацієнт, можливо, помре зовсім від іншого раку — не того, який ми виявили на початку захворювання. Джордж Следж, президент ASCO, якось сказав: «Сьогодні ми не в змозі аналізувати геномний хаос, і тому проблеми резистентності при терапії раку можуть здаватися нездоланними».

ПЛ: Це так лячно звучить… Чи є вихід з цієї ситуації?

О. К.: Гадаю, що слід брати до уваги закони еволюції боротьби з раком. Рак — це давній інструмент виживання багатоклітинних організмів. Ми сьогодні намагаємось здолати дуже складний еволюційний процес, який розвивається протягом одного мільярда років, з початку періоду Metazoa. Протягом усього історичного періоду існування Землі були приклади масового вимирання біологічних видів. Слід розуміти, що 99,9% біологічних видів, які жили колись на планеті, вимерли. Фонові вимирання ― це постійний процес, який призводить до поступової заміни одного виду іншим. Але були й неочікувані вимирання живих істот — загалом відомо п’ять таких масових вимирань. З огляду на боротьбу з пухлинами слід розуміти закономірності масового вимирання видів.

ПЛ: Які саме закономірності ви маєте на увазі?

О. К.: Я зупинюся на п’яти ключових:

1. 1. Більшість стресових факторів змінювали середовище існування, а не були спрямовані безпосередньо на види, що зникли.
   2. Вплив не одного, а двох та більше зовнішніх імпульсів (спочатку обледеніння та зниження рівня океану, а потім настання різкого потепління та затоплення значних територій).
   3. Стрімкі глобальні екологічні зміни, що унеможливлюють адаптацію біологічних видів, особливо при повторній стресовій дії.
   4. Стрес, що змінює навколишнє середовище, зберігався протягом багатьох поколінь та створював умови для тривалого вимирання видів ― понад одного мільйона років.
   5. Ті біологічні види, що залишилися живими, не були домінуючими до початку вимирання.

З цих закономірностей витікає такий висновок: рак потрібно лікувати тривало! Підкреслю, що в результаті медикаментозного тиску на пухлину виживають зовсім не домінуючі клітини чи клони злоякісних клітин. І ось з’явилася гіпотеза розуміння масового знищення біологічних видів, і розуміння механізмів вимирання видів дає можливість розробити нові механізми боротьби з пухлинної прогресією.

ПЛ: Який це має вигляд, Олексію Олексійовичу?

О. К.: Дозвольте пояснити у вигляді таблиці.

Вимирання видів у природі	Аналоги терапії рака
Зменшення чисельності популяції	Хіміотерапія, променева терапія, хірургія
Винищення видів хижаками	Імунотерапія (активовані Т-лімфоцити)
Винищення видів паразитами	Терапія онколітичними вірусами
Зміна клімату	Гіпотермія, зміна рН пухлини, зміна дієти
Руйнація середовища існування	Антиангіогенна терапія, вплив на пухлино-асоційовані фібробласти, макрофаги, обмеження поживних речовин
Вплив різних зовнішніх стресових факторів	Комбіноване та комплексне лікування
Безперервний стресовий вплив	Метрономна терапія
Вибірковий селективний тиск	Персоніфікована таргетна терапія

ПЛ: А який вигляд має аналіз пухлинної тканини в постгеномній ері, професоре?

О. К.: Це морфологічні якісні дослідження, і не тільки імуногістохімічні якісні дослідження. Ми маємо використовувати молекулярні методики: геному, транскриптому, протеому, метаболому, ліпідому, епігеному, мікробіому, рідинну біопсію тощо.

У 2006 році з’явилася стаття, назва якої чітко відбивала комунікаційний розрив між клініцистами та патологами, ― «Клініцисти з Марсу, а патологи — з Венери»: https://pdfs.semanticscholar.org/f5c8/0014f2f0c9e30f410a49692943f2c9575ffc.pdf

Тому що клініцисти поки що не можуть збагнути та оцінити всі ті переваги, які ми маємо в постгеномній ері. А зараз ми маємо такі надсучасні методи, як секвенування геному. Виявлення всіх мутацій стало можливим завдяки секвенуванню нового покоління ― NSG. Секвенатори найближчого майбутнього можуть мати отакий вигляд:

І я сподіваюсь, що ми з вами це побачимо на практиці вже найближчими роками. Цей прилад здатен:

• • Одночасно зчитувати мільярди послідовностей коротких молекул ДНК.
  • Визначати 6 мільярдів послідовностей за три дні.

У 2003 році повне секвенування геному людини зайняло 13 років та вартувало 2,7 млрд дол. США. Сьогодні цей процес займає 1 день та коштує 1 тис. дол. США. За прогнозами, у 2025 році вартість процедури складе 400 дол. США.

ПЛ: Які можливості відкриває для клініцистів секвенування NGS?

О. К.: Секвенування за цією технологією дає можливість провести повне метагеномне секвенування, секвенування РНК, провести аналіз ДНК-білкових взаємодій, провести бісульфітне секвенування та його модифікації, здійснити таргетне секвенування (екзомне, мітохондріальне, секвенування ампліконів).

Сильними сторонами цієї технології є висока чутливість та специфічність, можливість мультиплексування, широкий спектр мутацій, що виявляються, висока швидкість знаходження мутацій у ДНК. Водночас ця технологія вимагає спеціального технічного обладнання та використання методів обчислювальної біології (біоінформатики).

Але залишається ще один недолік — це інтратуморальна гетерогенність. Залежно від клітинного пейзажу географічної точки ― місця забору біопсійного матеріалу, ми можемо отримати нерепрезентативні результати. Тобто ми маємо розуміти, що ще до того, як лікар та пацієнт дізнаються про діагноз, ракові клітини встигнуть піддатися численним мутаціям, ухилитися від впливу імунної системи, сформувати власне мікрооточення, створити метастатичну нішу у віддалених органах. Так, зазвичай вони ще встигають згенерувати один мільярд нових злоякісних клітин та виділити частину з них у кровоток разом із пухлинними ДНК, РНК, екзосомами та іншими компонентами ракової пухлини. Проникнення злоякісних клітин після інтравазації в кровоток ― це, по суті, метастази в кров. Там пухлинні клітини потерпають від впливу імунних факторів та цитокінів, але деякі з них, особливо агресивні фракції, потрапляють у преметастатичну нішу і можуть після періоду спокою почати там проліферувати і формувати гематогенні метастази. Деякі клітини повертаються до первинної пухлини, і, збагачені факторами росту, вони сприяють зростанню цієї пухлини.

ПЛ: Що таке «медицина 4П», про яку ви згадували на початку бесіди?

О. К.: Лерой Худ, котрий заснував бренд «4П-медицина», пояснював, що медицина має бути:

передбачувана	предиктивна
партисипативна	персоніфікована

І коли ми говоримо про персоніфікацію лікування, то ми маємо брати до уваги всі фактори, які впливають на розвиток пухлини. Декілька місяців тому вийшла гарна стаття Лероя Худа, де він аналізує перспективи системної біології для персоніфікації лікування. Він стверджує, що геном та геномні зміни впливають на канцерогенез на 30%, навколишнє середовище та стиль життя ― на 60%, а медицина має лише 10% впливу. Тому в це прокрустове ложе ми не можемо впхнути персоніфіковане лікування тільки з точки зору мутації деяких генів.

ПЛ: Нам відомо про надновий напрям розвитку персоніфікованої медицини ― створення аватарів людини. Розкажіть про це докладніше, професоре.

О. К.: Так, це дійсно напрям, який активно розвивається сьогодні. Аватари ― це істоти з індивідуальними генами людини. Це можуть бути генетично модифіковані миші або акваріумні рибки zebra fish. Суть технології така: взяті з видаленої пухлини злоякісні клітини вносяться в організм аватару, далі ці клітини формують навколо себе мікрооточення, і вже на цій культурі клітин вивчається чутливість до тих чи інших методів терапії. Багато моноклональних антитіл тоді будуть викинуті на смітник за відсутністю ефекту від їх застосування.

ПЛ: Які ще принципи персоніфікованого підходу ви вважаєте обов’язковими?

О. К.: Так, наостанок хочу зауважити про ще один важливий принцип персоніфікованого лікування — про дозу. Саме доза визначає, отрута чи дієві ліки будуть на дні чаші, що приймає хворий. Тому ретельне визначення ефективної дози — це одне з головних завдань клініциста. Вимірювання та підготовка правильної дози називається компаундингом. І персоніфікація лікування передбачає використання медикаментозного компаундингу. Під цим терміном ми розуміємо створення конкретного фармацевтичного продукту з урахуванням унікальних особливостей конкретного пацієнта. В усіх західних клініках компаундинг є обов’язковим. На щастя, ми в Україні теж маємо такий сервіс. Компаундинг-центр «Хемотека» забезпечує персоніфікацію лікування хворих та усуває суб’єктивні й «об’єктивні» причини зниження дози цитостатика під час проведення курсів хіміотерапії як у державних, так і в приватних медичних центрах. Зручно, що цей сервіс передбачає виписку рецепта онлайн, а готовий препарат доставляють у клініку вже в готовій для введення формі. Таким чином, відсутні ризики для медичного персоналу при підготовці розчинів.

ПЛ: Чим відрізняються умови для онкофармацевтичного компаундингу від звичайної процедури приготування розчинів ліків для введення, Олексію Олексійовичу?

О. К.: Для онкофармацевтичного компаундингу вимоги значно суворіші, адже цитостатичні препарати ― це окрема категорія небезпеки як для персоналу, так і для навколишнього середовища. Робота з ними має відповідати всім вимогам безпеки.

Фармацевтичний завод чи лабораторія повинні мати:

• • Асептичні бокси для приготування препаратів.
  • Спеціальну систему контролю безпеки персоналу.
  • Високоточне обладнання для дозування.
  • Систему контролю якості зберігання субстанцій та готових форм.
  • Систему контролю температурного режиму.
  • Особливі умови транспортування препаратів.

У медичних закладах зазвичай таких умов просто немає ― це вельми витратна справа!

ПЛ: Які переваги для пацієнта ви вбачаєте у разі використання препаратів, виготовлених у компаундинг-центрі «Хемотека»?

О. К.: По-перше, це зниження вартості лікування за збереження точності дозування. По-друге, можливість розписати детальну вартість лікування. По-третє, можливість відстежувати статус замовлення на сайті. І в-четвертих, можливість отримання повідомлень та сповіщень.

ПЛ: Тобто можливість заощадити на лікуванні без втрати якості, простота замовлення і легкий доступ до інформації щодо статусу замовлення, доставка препаратів до лікарні, безпека та інформаційний супровід пацієнта — все це характеризує переваги сучасного онкофармацевтичного сервісу «Хемотека»?

О. К.: Саме так. Дякую за влучне узагальнення.

Бесіду вела Олена Труш