Израильские учёные разработали универсальное лечение против рака

«Мы считаем, что через год мы предложим универсальное лекарство против рака», – сказал Дэн Аридор о новом лечении, разработанном его компанией, Accelerated Evolution Biotechnologies Ltd. (AEBi), которая была основана в 2000 году в инкубаторе ITEK. AEBi разработала платформу SoAP, которая обеспечивает функциональные возможности для решения очень сложных проблем.

«Наше лечение рака будет эффективным с первого дня, будет длиться несколько недель и не будет иметь побочных эффектов, кроме минимальных, при гораздо более низкой цене, чем многие иные типы лечения на рынке», – сказал Аридор. «Мы планируем и лицензировать наше решение, и выпускать его сами».

Звучит фантастически, особенно учитывая, что, согласно отчётам Международного агентства по исследованию рака, ежегодно во всем мире диагностируется около 18,1 миллиона новых случаев рака. Кроме того, каждая шестая смерть в мире происходит от рака, что делает его второй по значимости причиной смерти (уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям).

Аридор, председатель совета директоров AEBi, и генеральный директор Илан Морад говорят, что их лечение, которое они называют MuTaTo (multi-target toxi), похоже по масштабу изобретению антибиотиков – прорывной технологии высочайшего уровня.

Их революционный противораковый препарат основан на технологии SoAP, которая принадлежит к группе технологий фагового дисплея. Это включает введение ДНК, кодирующей белок, такой как антитело, в бактериофаг – вирус, заражающий бактерии. Этот белок затем появляется на поверхности фага. Исследователи могут использовать полученные белки, для скрининга взаимодействий с иными белками, последовательностями ДНК и малыми молекулами.

В 2018 году группа учёных получила Нобелевскую Премию за свою работу по фаговому дисплею в направленной эволюции новых белков, в частности, за разработку антител препаратов.

AEBi делает нечто похожее, но с пептидами. По словам Морада, пептиды имеют ряд преимуществ перед антителами, ибо они меньше, дешевле и их легче получать и контролировать.

Когда компания лишь начинала, Морад сказал: «Мы делали то, что делали все прочие, пытаясь найти персонализированные новые пептиды для конкретных видов рака». Но вскоре после этого Морад и его коллега, доктор Ханан Ицхаки, решили, что хотят сделать нечто большее.

Чтобы начать, им нужно было выяснить, почему прочие лекарства, которые убивают рак, не работают или в конечном итоге терпят неудачу. И они нашли способ противостоять этому эффекту.

Как правило, большинство противораковых лекарств атакуют конкретную цель на раковой клетке или внутри неё, пояснил он. Ингибирование мишени обычно влияет на физиологический путь развития рака. Мутации в мишенях – или ниже по течению в их физиологических путях – могут вывести мишени из раковой природы клетки, и, следовательно, препарат, атакующий её, становится неэффективным.

Напротив, MuTaTo использует комбинацию нескольких нацеленных на рак пептидов в сочетании с сильным пептидным токсином, который специфически убивал бы раковые клетки. По словам Морада, используя по меньшей мере три пептида и сильный токсин, «мы убедились, что мутации не повлияют на лечение; раковые клетки могут мутировать таким образом, что целевые рецепторы больше не работают».

«Вероятность наличия нескольких мутаций, которые могли бы изменить все целевые рецепторы сразу, резко снижается с увеличением количества используемых мишеней», – продолжил Морад. «Вместо того чтобы атаковать рецепторы по одному за раз, мы атакуем рецепторы по три за раз – даже рак не может изменить три рецептора сразу».

Кроме того, многие раковые клетки активируют механизмы детоксикации при стрессе от лекарств. Клетки откачивают лекарства или изменяет их, чтобы они не функционировали. Но Морад сказал, что детоксикация требует времени. Когда токсин является сильным, у него хорошая вероятность убить раковые клетки до того, как произойдёт их детоксикация, на что он и рассчитывает.

Многие цитотоксические противоопухолевые препараты направлены на быстрорастущие клетки. Но раковые стволовые клетки не растут быстро, и они могут избежать лечения. Затем, когда лечение закончится, они снова могут вызвать рак.

«Если вы не уничтожите рак целиком, оставшиеся клетки могут снова начать мутации, а затем рак вернётся, но на этот раз он устойчив к лекарствам», – сказал Морад.

Он объяснил, что поскольку раковые клетки возникают из-за мутаций, которые происходят в раковых стволовых клетках, большинство гипер экспрессированных белков, на которые нацелены противоопухолевые терапии, существуют и в раковых стволовых клетках. Многоцелевая атака MuTaTo гарантирует, что они также будут уничтожены.

Наконец, некоторые раковые опухоли возводят щиты, которые создают проблемы с большими молекулами, такими как антитела. MuTaTo действует как осьминог или спагетти и может проникать в места, в которые иные крупные молекулы не могут проникнуть. Морад сказал, что пептидные части MuTaTo очень малы (длиной 12 аминокислот) и не имеют жёсткой структуры.

«Это должно сделать всю молекулу неиммуногенной в большинстве случаев и позволить повторное введение препарата», – сказал он.

Морад сказал, что их открытие может также уменьшить побочные эффекты большинства приёмов лечения рака, которые связаны с лекарственными препаратами, взаимодействующими с неправильными или лишними мишенями или правильными мишенями, но с нормальными клетками. Он сказал, что наличие у MuTaTo комбинации нескольких высокоспецифичных пептидов на общей основе у каждого типа рака повысит специфичность из-за эффекта авидности. Кроме того, в большинстве случаев нормальные клетки, которые имеют общий белок с раковыми клетками, не гипер экспрессируют его.

«Мы замечаем большую разницу между двумя типами клеток и значительно уменьшаем побочные эффекты», – сказал Морад.

Он приравнял концепцию MuTaTo к тройному коктейлю лекарств, который помог превратить ВИЧ из смертного приговора в хроническое, но управляемое заболевание.

В наше время больные ВИЧ принимают ингибиторы протеазы в сочетании с двумя иными препаратами, которые называются ингибиторами обратной транскриптазы. Комбинация лекарств разрушает ВИЧ на разных этапах его репликации, ингибируя энзим, имеющий решающее значение на раннем этапе репликации ВИЧ, и энзим, функционирующий ближе к концу процесса репликации ВИЧ.

«Раньше мы давали больным ВИЧ несколько лекарств, но мы давали их по одному», – объясняет Морад. «В ходе лечения вирус мутировал, и ВИЧ снова начинал атаковать. Лишь когда пациенты начали использовать коктейль, они смогли остановить болезнь».

Теперь, по его словам, люди с ВИЧ являются носителями инфекции, но они больше не болеют.

Лечение MuTaTo будет персонализированным. У пациента возьмут биопсию в лаборатории, проанализирует её, чтобы узнать, какие рецепторы гипер экспрессированы. Затем пациенту введут коктейль молекул, который нужен при лечении именно его болезни.

Однако, в отличие от ВИЧ, когда пациенты должны принимать коктейль на протяжении всей своей жизни, в случае MuTaTo клетки будут убиты, и пациент, вероятно, может прекратить лечение через несколько недель.

В настоящее время компания занимается патентами на конкретные пептиды, из которых наберут крупный банк токсичных пептидов, – сказал Аридор.

Сейчас компания завершила свой первый эксперимент с мышами: лечение ингибировало рост раковых клеток человека и никак не влияло на клетки здоровых мышей. AEBi находится на пороге клинических испытаний, которые могут быть завершены через несколько лет и обеспечат ранний доступ к лечению в особых случаях.

Аридор указал: «Наши результаты повторяемы и проверяемы».