Ученые смогли защитить нервы при химиотерапии

Химиотерапевтические препараты помогают уничтожить некоторые опухолевые клетки, но вместе с тем они нередко повреждают и здоровые ткани, в том числе периферические нервы. Из-за этого руки и ноги пациента начинают болеть и неметь. Авторы нового исследования показали в доклинических экспериментах на мышах и человеческих моделях нервной ткани, что предварительное введение псилоцибина может предотвращать повреждение нервов, вызванное химиотерапией.

Химиотерапия спасает жизни, но ее применение нередко сопровождается серьезными побочными эффектами. Один из них — периферическая нейропатия — повреждение периферических нервов, которые связывают головной и спинной мозг с мышцами, органами и тканями тела. Такое повреждение может нарушать передачу нервных сигналов и вызывать боль, онемение и покалывание. 

Иногда человеку становится трудно ходить, удерживать предметы или выполнять простые действия руками. При сильном поражении нервов врачи вынуждены снижать дозу химиотерапевтических препаратов или прекращать лечение раньше запланированного срока. 

По данным исследований, периферическая нейропатия развивается примерно у двух третей пациентов, проходящих курс противоопухолевой терапии. Для части людей неприятные ощущения исчезают по завершению лечения. У других они сохраняются месяцами или даже годами. 

Проблема заключается в том, что уже возникшее повреждение часто плохо поддается восстановлению. Пока что врачи не располагают набором лекарств, которые бы помогли предотвратить развитие периферической нейропатии или восстановить поврежденные нервные волокна после курса лечения.

Международная команда исследователей под руководством хирурга Морана Амита (Moran Amit) из онкологического центра доктора медицины Андерсона при Техасском университете в США решила проверить гипотезу, согласно которой псилоцибин — психоактивное вещество, содержащееся в некоторых видах галлюциногенных грибов, способен защитить периферические нервные клетки от повреждений при химиотерапии и тем самым предотвратить развитие периферической нейропатии. 

Амит и его коллеги хотели выяснить, можно ли предотвратить развитие этого патологического состояния, если ввести псилоцибин до начала химиотерапии и, если так, то какой механизм может лежать в основе такого защитного эффекта. 

Псилоцибин превращается в активный метаболит псилоцин, который воздействует прежде всего на серотониновый рецептор 5-HT2A. Этот рецептор играет ключевую роль в психоделических свойствах вещества. Он считается одним из главных молекулярных механизмов, через которые классические психоделики вызывают изменения восприятия и сознания. 

До исследования команды Амита уже было известно, что активация 5-HT2A может не только запускать изменения нейронных сетей, но и сигнальные процессы, связанные с нейропластичностью — способностью нервных клеток изменять свои связи и структуру. 

Ученые провели эксперимент на лабораторных мышах — молодых самцах и самках. Животных случайным образом распределили по разным группам, а исследователи не знали, что именно получили грызуны: действенные препараты или плацебо. 

Нейропатию вызывали тремя противоопухолевыми средствами: цисплатином, паклитакселом и доцетакселом. Одной группе мышей до начала химиотерапии вводили псилоцибин, другой этого не делали. Затем ученые наблюдали за состоянием животных на протяжении шести последовательных циклов химиотерапии. 

У мышей, получивших псилоцибин заранее, признаки периферической нейропатии практически не проявлялись. Иными словами, он не дал противоопухолевым препаратам повредить периферические нервы.

Защитный эффект сохранялся на протяжении всего эксперимента, который продолжался восемь месяцев. Психоделик не только снизил повреждение нервов, но и не мешал основной терапии. Чтобы добиться такого результата было достаточно всего двух доз псилоцибина.

Чтобы понять механизм действия вещества, ученые применили методы современной микроскопии. Они изучили мельчайшие нервные окончания и проследили, как внутри длинных отростков нервных клеток мышей перемещаются митохондрии — клеточные структуры, которые производят энергию. 

У некоторых нейронов аксон — отросток нервной клетки — может быть очень длинным, поэтому его конец находится далеко от тела клетки. Но энергия нужна не только в теле нейрона — она необходима и в окончаниях аксона, где происходит передача нервных сигналов. 

Основной источник клеточной энергии — митохондрии. Они перемещаются вдоль аксона, доставляя энергию к удаленным участкам нервного волокна. Химиотерапия может нарушить это перемещение. В результате самые удаленные участки начинают испытывать энергетический дефицит, что нарушает их нормальную работу и может приводить к появлению боли.

Во время опытов с мышами, получившими химиотерапию без природного психоделика, исследователи обнаружили, что противоопухолевые препараты нарушают транспорт митохондрий внутри нервных отростков.

У грызунов, которым псилоцибин вводили до начала лечения, вещество препятствовало этому нарушению. Оно активировало рецептор 5-HT2A, после чего запускался сигнальный каскад, который помогает сохранять транспорт митохондрий вдоль аксона и тем самым поддерживать энергетическое обеспечение нервных окончаний. 

Затем авторы исследования проверили этот механизм на человеческих сенсорных нейронах (из стволовых клеток) и образцах человеческих периферических нервов. Картина была аналогичной: псилоцибин помогал сохранять нормальное перемещение митохондрий внутри аксонов и обеспечивал их участки необходимой энергией. 

Исследователи собираются проверить результаты опытов на людях. Следующий этап — клиническое исследование II фазы. Согласно зарегистрированному протоколу, в него планируют включить 83 пациента с раком молочной железы, колоректальным раком или опухолями головы и шеи. Участников случайным образом распределят в три группы: одна получит 25 миллиграмм псилоцибина, вторая — субперцептивную дозу 1 миллиграмм, а третья будет получать стандартную терапию без исследуемого вещества. 

Сравнение групп поможет выяснить, снижает ли прием псилоцибина до химиотерапии риск развития периферической нейропатии и выраженность ее симптомов у людей. 

Научная работа опубликована в журнале Science.