Охота на рыжего дьявола. Роман с микробиологами
Шрифт:
Мои предположения необходимо было проверить экспериментально. Прежде всего: воспроизвести на лабораторных животных модель, соответствующую всем стадиям развития клинической меланомы. В конце 80-х — начале 90-х наиболее популярной была экспериментальная модель меланомы, разработанная доктором И. Фидлером (Отдел биологии рака, Раковый центр, Хьюстон, Техас, США). Сущность ее сводилась к тому, что лабораторных мышей (в данном случае это были не белые, а черные мыши) заражали внутривенно клетками меланомы. Доктор Фидлер в 70-е годы обнаружил эту опухоль, спонтанно возникшую на коже черных мышей, назвал В16 и показал, что меланома может развиваться в клеточной культуре и перевиваться на чувствительных к ней животных (разновидность черных мышей C57BL/6). Особенную популярность получила модель «легочных метастазов» Фидлера: клетки меланомы В16 вводились в вену хвоста и через 14 дней можно было обнаружить множественные первичные очаги в легких, отчетливо различимые на глаз из-за черного пигмента (меланина), активно продуцируемого опухолью. Были ли это истинные метастазы? Известно, что метастазы возникают при распространении микроорганизмов или раковых клеток из одной части организма
Надо было разработать экспериментальную модель, действительно имитирующую все клинические стадии развития меланомы. И, конечно же, первичный очаг должен развиваться на коже. В идеале наблюдать за развитием первичной опухоли лучше всего на коже, лишенной волосяного покрова. В литературе упоминались попытки исследователей воспроизвести первичный очаг на коже ушной раковины C57BL/6 мышей. Меланома возникала. Но из-за близости головного мозга, куда немедленно распространялись метастазы с кожи ушной раковины, мыши так быстро погибали, что модель была мало пригодна для длительных наблюдений, необходимых при химиотерапии или иммунотерапии. Другой безволосой частью тела мыши был хвост. Я нашел, что через 2–3 недели после введения 1 миллиона клеток меланомы В16 в толщу кожи мышиного хвоста возникает первичная опухоль с типичным для меланомы черным пигментом. Меланома увеличивалась в размерах, изъязвлялась к 6-й неделе, а метастазы распространялись в костный мозг и ближайшие лимфатические узлы, затем захватывали легкие и приводили животных к гибели. Таким образом, впервые удалось воспроизвести экспериментальную модель, которая полностью имитировала все три стадии развития клинической меланомы: I. Первичная (кожная меланома). II. Проникновение клеток меланомы в регионарные лимфатические узлы. III. Метастазы в органы (легкие, головной мозг, печень и др.).
Теперь я определенно знал, что надежная модель для дальнейших опытов по лечению мышей с развивающейся меланомой у меня есть. На эти начальные опыты мой шеф доктор Шарма смотрел сквозь пальцы, благо я безотказно продолжал выделение и очистку rBCGF и определял активность очередного образца препарата. Я понимал, что, занимаясь в полную силу проектом по разработке антимеланомной вакцины, я должен буду отойти от основного проекта лаборатории доктора Шармы. Мне нужно было заручиться согласием и финансовой поддержкой руководителя отдела патологии доктора Майзеля. Он предложил обсудить мою модель на научной конференции отдела. Модель была одобрена. Меня перевели в другое лабораторное помещение, где работала иммунологическая группа доктора Куттаба. Мне выделили бюджет на покупку животных и лабораторного оборудования. Я стал в одном лице самостоятельной научной группой. Надо сказать, что мой переход внутри отдела доктора Майзеля от проблемы rBCGF к проекту по изысканию вакцины против меланомы был бы невозможен без научной поддержки директора Ракового центра доктора Калабризи. Вскоре еще одним из энтузиастов моей экспериментальной модели стал замечательный хирург-онколог доктор Гарольд Ванебо, шеф отдела хирургии нашего госпиталя.
Рабочей гипотезой для приготовления антимеланомной вакцины послужила схема приготовления стафилококкового анатоксина (токсоида), разработанная академиком Г. В. Выгодчиковым, когда выделялся и очищался от балластных веществ внеклеточный стафилококковый токсин, который обрабатывался слабым раствором формалина. Многочисленные наблюдения микробиологов показали, что формалин в концентрациях 0.3–0.4 % приводит к нейтрализации микробных токсинов, не нарушая их химической структуры и способности индуцировать выработку антител. Я решил полностью следовать технологии Г. В. Выгодчикова. Новая антимеланомная вакцина получила название ФЕКА (формалилинизированный экстраклеточный антиген).
Начальные опыты сводились к тому, что мышей иммунизировали вакциной ФЕКА строго по схеме, принятой при антистафилококковой вакцинации. ФЕКА вводили подкожно, вначале в возрастающих, а затем в снижающихся дозах. По окончании иммунизации исследовались пробы крови на антитела к ФЕКА. Лимфоциты, полученные из селезенок экспериментальных животных, позволяли судить о степени выработки клеточного иммунитета. Было обнаружено возрастание количества Т4 и Т8 лимфоцитов, которые более активно (по сравнению с неиммунизированными животными) вырабатывали лимфокины и среди них, что особенно важно при лечении меланомы, — интерлейкин 2 (IL-2). Кроме того, в дополнении к стимуляции нарастания Т-лимфоцитов, оказалось, что иммунизация вакциной ФЕКА приводила к увеличению числа лимфоцитов-киллеров (NK), которые способны убивать раковые клетки, в том числе, клетки меланомы. Чрезвычайно интересным оказалось образование специфических антител к внеклеточным антигенам меланомы. Для меня, микробиолога, это означало не только связь с главной профессией, но и подтверждение того, что пораженный меланомой организм способен направить полноценный иммунный ответ (клеточная реакция и образование антител) против раковых клеток так же, как и против микроорганизмов. А это значит, что успех иммунотерапии зависит прежде всего от полноценности вводимой вакцины.
Электрофорез «нативных» (не обработанных формалином) внеклеточных антигенов меланомы в комбинации с «наслоением» антител из сыворотки мышей, предварительно иммунизированных вакциной ФЕКА (методика называется Western blot), показал, что антигенный состав меланомы весьма разнообразен. Растущая опухоль выделяет во внешнюю среду (а значит, и в организм животного или человека) множество белковых веществ (антигенов) с молекулярным весом от 160–110 и 65–67 до 14–18 kD (килодальтон).
Теперь оставалось соединить новую модель экспериментальной меланомы и антимеланомную вакцину/токсоид. Важно было показать, что ФЕКА можно применять как для профилактики, так и для лечения экспериментальной меланомы. С первой целью мышей вначале иммунизировали ФЕКА в течение двух недель, потом им вводили в кожу срединной части хвоста клетки меланомы и сравнивали развитие ракового процесса у иммунизированных и неиммунизированных (контрольных) животных. Другим вариантом экспериментов было лечение мышей вакциной после того, как раковый процесс начал развиваться. Очевидно было, что вакцина эффективна, в особенности, для профилактики развития меланомы.
В 1991 году в Атланте на ежегодной конференции ФАСЕБ, во время представления мною результатов лечения и профилактики экспериментальной меланомы, к моему постеру подошел один из участников конференции. К его пиджаку была приколота карточка с именем: Винсент Хиринг, Национальный Раковый Институт, Национальный Институт Здравоохранения. Это был моложавый (лет сорока) американец, легкий в общении, молниеносно проникающий в глубь научной проблемы. Он изучил мою модель меланомы, пробежался по опытам с применением вакцины ФЕКА и пригласил к своему постеру. Оказывается, доктор Хиринг работал в близкой моим интересам области. Правда, для воспроизведения экспериментальной меланомы он пользовался моделью «легочных метастазов» доктора Фидлера, а для иммунизации мышей — одним из очищенных антигенов меланомы, названном В700-антиген. Доктор Хиринг считал В700-антиген ключевым при создании антимеланомного иммунитета. В серии успешных экспериментов он показал, что моноклонные антитела против этого ракового белка могут защищать лабораторных животных от развития очагов меланомы в легких. Оказалось, что в состав внеклеточных белков (антигенов) меланомы В16, из которых готовилась вакцина ФЕКА, входил антиген с молекулярным весом 65–67 kD, аналогичный В700-антигену доктора Хиринга. Наше научное сотрудничество продолжалось более 15 лет.
Новая модель и вакцина ФЕКА были представлены на многих научных съездах и конференциях. Особенно запомнилась поездка в Голландию на ежегодную конференцию Европейского Общества по изучению пигментных клеток (Амстердам, 1991). Меланома со своей способностью вырабатывать пигмент меланин была одним из наиболее популярных объектов конференции. Правда, обсуждались и весьма отдаленные от меланомы и представляющие чисто академический интерес темы исследования. Например, меланин океанских рыбок, кожа которых была пропитана пигментом, весьма близким по химической структуре — человеческому. Я послал заявку на постер. В ответ пришло письмо от председателя Общества с приглашением выступить с докладом. Это было неожиданностью для меня. Я отправился за советом к шефу отдела — доктору Майзелю. Он обрадовался за меня, пообещал дать денег на дорогу, жилье и прочее. И добавил: «Если они приглашают тебя с докладом на пленарном заседании, попроси, чтобы заплатили гонорар за доклад». Я опешил: «И так большая честь выступить с докладом! Какой же еще гонорар?» «Пора тебе, Давид („Дэвид“ с ударением на первом слоге), становиться американцем». Я последовал совету Абби, написал письмо в оргкомитет и во время регистрации в Амстердаме получил чек — мой первый гонорар за выступление с научным докладом.
Мы отправились в Амстердам вместе с Милой. Я был чрезвычайно возбужден из-за полета в Европу и предстоящего доклада. Да и Мила не могла уснуть. Благо в конце салона всю ночь стоял столик с коньяком и шоколадом, которыми угощала пассажиров команда самолета.
Мы остановились не в штаб-квартире конференции — гостинице «Краснопольская», а чуть поближе к железнодорожному вокзалу, в маленьком недорогом отельчике, наверняка, хранившем обычаи и правила со времени основания. Утро начиналось с обильного завтрака: круглый ржаной хлеб, нарезанный ломтями, голландский сыр, слезящийся свежестью, кружки деревенской колбасы, глиняные горшочки со сливочным маслом, вазочки с крыжовниковым вареньем и ароматный чай в пузатом фарфоровом чайнике, разрисованным голубыми мельницами, барышнями в чепцах с голубыми лентами и голубыми парусниками, летящие по голубым волнам. С утра были заседания, доклады, обсуждения. Посреди дня мы сматывались с Милой посмотреть дом и музей Рембранта (1606–1669) в сердце еврейского квартала; старинную сефардскую синагогу, построенную еще во времена, когда евреи, изгнанные из Испании и Португалии, поселились в веротерпимой Голландии; музей Анны Франк (1924–1945), написавшей горестный полудетский дневник, поведавший о судьбах евреев во время нацистской оккупации Голландии. Однажды под вечер из чувства упрямого любопытства мы отправились в квартал красных фонарей. В окнах многоквартирных домов, вытянувшихся вдоль канала, стояли полуодетые женщины. Время от времени дверь квартиры открывалась, клиента впускали внутрь и фонарь выключался. После завершения секс-сеанса дверь снова открывалась, клиента выпускали наружу, дверь закрывалась, и красный рекламный фонарь зажигался снова.
Амстердам напомнил мне Ленинград, в особенности, район, примыкающий к устью Невы, к Финскому заливу, к Балтике. И по названию, и по архитектуре, и по отражению домов в каналах. Окнами, которые плавали, как льдины, в темной воде. Напоминал мой родной Питер по какому-то пронзительному европейскому настроению: рывок — и ты на свободе, как Летучий голландец. В годы моей юности (окончание школы, мединститут) в Ленинграде были популярны велосипеды. Я увидел тысячи велосипедистов на улицах Амстердама и вспомнил, как ездил по всему Ленинграду на велосипеде. Лет с 13–14 — на Петроградскую сторону навестить бабушку, а потом — в студенческие годы — в медицинский институт. Не помню, где хранились велосипеды во время занятий, но не пропадали. И хотя все видели итальянский фильм «Похитители велосипедов», оставлять не боялись. Я совершал далекие путешествия. Например, от Ленинграда до Сестрорецка, где проводила дачное лето моя знакомая девушка, было около 40 километров. Я проделывал путь туда и обратно за один день. Правда, день долгий, северный, двадцатичасовой из-за белых ночей. Велосипеды Амстердама всколыхнули память о родном городе. Правда, в Амстердаме все было по другому. Велосипедисты приезжали из дальних районов к одной из станций метро и оставляли велосипеды на целый день. На метро можно было отправиться куда угодно, а под вечер вернуться, пересесть на велосипед и вернуться домой.