Не будем тянуть и скажем сразу: речь идёт о вакцине от рака. Её разрабатывают во многих странах. Россия почти не отстаёт, более того. К концу года вполне возможно, что первая группа пациентов получит своё лечение сверхинновационным лекарством от онкозаболеваний. Что же это за разработки и причём тут искусственный интеллект? Рассказываем.
Таланты и их противники
Для начала вводная часть о том, что такое онкозаболевания и почему наша иммунная система порой пропускает удары от злокачественных опухолей. Хитрость опухолей в человеческом организме в том, что они дают множество мутаций в ходе своего развития и многие из них оказываются «удачными» с точки зрения выживаемости этих образований.
Ведь нездоровая разросшаяся (живая, но патологическая) ткань способна даже имитировать внутри себя кровеносную систему. Или проращивать сквозь себя для питания больных клеток настоящие сосуды! И таких «талантов» у новообразований множество.
Начальная стадия развития новообразования
При этом, не сильно здоровые мутации клеток у человека и многих других живых организмов появляются почти каждый день. Стрессы, экология, вредные привычки, неправильное питание – несть числа факторам, которые вводят в «нокдаун» здоровые клетки организма.
Иммунная система, Т-лимфоцитные клетки имеют свою систему распознавания на больных клетках так называемых чужеродных маркеров – фрагменты «неправильного белка». После этого вокруг больной клетки Т-лимфоциты множатся и её «ликвидируют». Это предельно упрощённая модель антиопухолевого иммунитета человека.
На бумаге все почти просто...
Однако, как мы сказали, онкоклетки могут давать множество мутаций только у одного индивида. И у ряда мутаций белки на участках больных клеток будут «обманывать» Т-лимфоциты, а следовательно и весь иммунитет. Вот тогда-то и появляется шанс появления новообразования.
Иммунитета против нездоровых клеток нет. Как же быть пациенту? Ну, медицина дала давно своей ответ на такую проблему. Нужна, наряду с хирургией и химиотерапией, иммунотерапия. Специально обученные Т-клетки против опухолевых, которые подавят развитие рака. Продлят жизнь человеку, улучшат в целом его здоровье.
Вход в научный центр им Гамалеи, где также работают над разработкой уникальной вакцины
Казалось бы, всё выглядит принципиально просто. Хитрость только в том, что все виды рака на деле индивидуальны. Как создать вакцину «на общих основаниях»? А никак. Почти треть века это пытаются делать лучшие исследовательские центры по всему миру: в Европе, США, России, Китае...
К примеру, у рака молочной железы есть характерный маркер (вещество, выделяемое раковыми клетками) – белок HER2. Для него удалось создать антитела, которые «наводят» на больную клетку цитотоксические клетки, а вакцину — нет.
Из-за того, что выращивание специальных Т-клеток для конкретного вида рака уничтожает клетки, узнающие свои «нормальные» белки. Вакцина неэффективна, так как не может отличить больную клетку от здоровой. Так было до недавнего времени.
Геном в помощь
Но со второй половины 2010-х годов забрезжил свет в сложнейшей научно-медицинской отрасли. Дело в том, что упростились технологии секвенирования генома человека – «вычисления» его полной генетической структуры, всех его тканей и клеток.
Для того, чтобы определить геном (обывательски говоря, «код») белков, которые синтезируют раковые клетки и по нему «наводить» специально выращенные Т-клетки вакцины, появилась реальная возможность. Как это работает?
У человека методом биопсии или хирургической операции извлекают ткани опухоли. Выделяют из неё ДНК и РНК, секвенируют их (опять же, по обывательски – расшифровывают структуру). В российских условиях – мы говорим прежде всего о родной стране – специально созданная компьютерная система обработки биоинформационных данных вычисляет набор мутаций в опухоли пациента.
Научный центр онкологии им. Н. Блохина
Их могут быть сотни и тысячи. Чем больше, тем лучше для надёжности результата вычислений – законы статистики.
Так вот, компьютерно-аппаратный модуль на обученных нейросетях (вот и выход ИИ на сцену) отбирает с определенной математической вероятностью те мутации, которые создают мутантные пептиды, которые появляются на поверхностях опухолевых клеток.
И на этом «основании» уже и можно делать для конкретного пациента вакцину. Клетки рака становятся видны для неё. И она может быть эффективной. Уж извините, дорогие читатели за «многобукофф», но принцип действия нужно было описать.
Да, здесь есть только одно «но». Вакцину нельзя сделать так, чтобы привиться и не заболеть. Как уже сказано, индивидуальных особенностей рака - море. Потому для разработки лекарства для конкретного человека нужна уже «готовая» опухоль, чтобы изучив её, сделать вакцину. Вакцина от рака - не панацея, её задача - улучшить и углубить лечение рака в периоды ремиссии после операций или химиотерапий.
Большой шаг в терапии худших заболеваний
Теперь к более практическим частностям. В России онковакцины уже семь лет разрабатывают НМИЦ онкологии им. Блохина, научный центр им. Н. Гамалеи, Московский онкологический НИИ им П. А. Герцена и центр «Сириус».
«В сентябре первые пациенты начнут получать лечение онковакциной», - заверил в конце января директор НИЦ им. Гамалеи Александр Гинцбург.
Лекарства эти дешёвыми не будут. На пациента – до нескольких млн рублей. Вероятность эффективности вакцинной иммунотерапии рака – до 40-60%. Однако это лучше нынешних методов лечения и лучше чем ничего.
Гинцбург верит в будущность российских антираковых разработок и технологий. И он прав!
А самое главное: такая вакцина есть настоящий прорыв в отечественной медицине и науке. Важно не забывать об этом в череде экономических и политических бурь. Россия с нового времени обозначила себя на карте интеллектуальных достижений и держит эту марку до сих пор. Ну а всем тем, кто будет пробовать на себе экспериментальные вакцины – ни пуха!