Двама имунолози – Тасуку Хонджо и Джеймс Алисън, си поделят тазгодишната Нобелова награда за медицина заради открития от тях нов метод за лечение на рак чрез стимулиране на вродената способност на имунната система да атакува туморните клетки. Повече за значимостта на това революционно откритие помолихме да ни разкаже д-р Велизар Шиваров, който е ученик на проф. Хонджо и е работил година и половина в лабораторията му в Университета на Киото.


Йовко Ламбрев: Д-р Шиваров, моята професия е от сферата на компютърните технологии и зная колко е трудно да се обясни накратко нещо експертно и специфично на хора, които не познават в дълбочина дадена тема. И все пак бихте ли обяснили на нашите читатели каква е същината на откритието, за което двамата учени са получили Нобеловата награда за медицина?

Д-р Велизар Шиваров: Да, ще се опитам. По принцип имунната система се състои от клетки, тъкани, молекули. Тя достига най-високото си еволюционно развитие при по-висшите гръбначни животни, като хората и приматите. Нейната цел е да съхранява целостта на организма и да го предпазва от всякакви нахлуващи отвън паразити, бактерии, чужди белтъци и други възможни опасности. А това не е много лесно, защото в крайна сметка живите организми са изградени от белтъци, които се състоят от едни и същи аминокиселини, както и от фосфолипиди и въглехидрати, така че е трудно да се изградят еволюционно такива механизми, които много точно да разпознават чуждото от своето и същевременно ефективно да отстраняват чуждото. Имунната система явно добре се е справила. Доказателство за това е, че имунологията като наука се заражда много след създаването на първите ваксини, които са емпирично доказано ефективно средство за борба с инфекциите още преди да се е знаело какво точно представлява имунната система.

Прехвърляйки се един век по-късно, една от големите загадки на имунологията е как имунната система може да разпознава толкова добре всяка чужда клетка, а не разпознава раковите и не ги елиминира. Въпреки че раковите клетки по същество представляват „изродени“ собствени клетки, на молекулно ниво туморните клетки са доста по-различни от останалите клетки в човешкия организъм. През последните 100 години има много доказателства, че в определени случаи имунната система може много ефективно да отстранява раковите клетки, но общ терапевтичен подход доскоро не беше намерен. Дори имаше съмнения, че това изобщо някога ще е възможно.

Едни от основните „войници“ на имунната система, които могат да открият и отстранят раковите клетки, са т.нар. Т-лимфоцити. Те са цитотоксични лимфоцити, или „клетки убийци“, които могат да сканират повърхността на всяка клетка в организма и да кажат дали тя е чужда, или своя. Само че имунната система е така направена, че на нея не ѝ е достатъчно само да се разпознае дали една клетка е чужда, или своя по определени белези, а ѝ трябват допълнителни сигнали. Както има активиращи сигнали, да ги наречем „бутони за зелена светлина“, така има и негативни, или спиращи. Първоначално по повърхността на Т-лимфоцитите бяха открити молекули, които могат да ги активират, но много дълго време не бяха ясни кои са точно негативните регулатори на Т-клетъчната активация.

Това, което проф. Хонджо постига още през 1992 г., е експерименталното откритие на рецептор по повърхността на клетката на Т-лимфоцитите, за който по-късно се доказва, че е, един вид, бутон за негативен сигнал. Тоест ако той е натиснат, дори системата да разпознае една клетка като чужда или ракова, тя няма да я убие. От това научно откритие произтичат много други, например създаването на антитяло, което да попречи на този бутон да взаимодейства с ендогенния активатор на стопа. И когато една Т-клетка разпознае изродена собствена клетка в организма, която от своя страна има способността да натиска тази „спирачка“, разработените като терапевтично средство антитела могат да я отблокират и така Т-клетката да бъде активирана и да унищожи част от раковите клетки. По този начин туморният обем може да бъде поставен под контрол, така че дори ако не може да бъде напълно елиминиран от организма, да се превърне в едно хронично заболяване и да се увеличи значително преживяемостта на хората в много тежки ситуации с определени видове рак.

Това е всъщност революционното – че за първи път имунната система ефективно може да работи като антираково средство, което подобрява резултатите от химиотерапията. То е по-добро от химиотерапията и всякакви познати досега средства на медицината.

ЙЛ: Ако трябва да обобщим с едно изречение, открит е начин да се премахне спирачка в имунната система на организма и това може да му позволи да се самопребори с рака?

ВШ: Да, по-точно се пречи на раковите клетки да спират работата на Т-клетките. Туморната клетка има способността чрез други свои белтъци да натиска „стоп педала“ на Т-клетките, но чрез разработените антитела това натискане се прекратява, Т-клетката се отблокира, разпознава ракови клетки и ги ликвидира.

ЙЛ: Как се провежда такова лечение върху един раково болен?

ВШ: Към настоящия момент има одобрени лекарства, дори мисля, че в България има две от тях, които представляват биологичен продукт – моноклонални антитела, които се вливат интравенозно през определен период от време. Със съвременните технологии за образна диагностика се следи как се повлиява туморният обем, и при определени видове рак има много добри резултати. На практика този подход на лечение сега е разрешен при няколко вида рак, при които са проведени първите клинични проучвания. Но в момента продължават проучванията при почти всички видове рак, работи се и в посока на комбинирането на такива молекули, съчетаването им с други средства, така че при всеки вид рак да се намери най-подходящото лечение с максимална успеваемост.

ЙЛ: А за кои видове рак към момента е одобрено прилагането на този вид лечение?

ВШ: Метастатични меланоми, авансирал недребноклетъчнен рак на белия дроб, както и Ходжкинов лимфом след няколко предхождащи терапии. Голямото предизвикателство пред медицината в момента е, че не всички видове рак отговарят еднакво добре и не всички пациенти получават една и съща полза. Има различни теории защо е така. Много усилия се хвърлят в това да може да се каже от самото начало при кой пациент би се постигнал най-добър резултат, защото биха се спестили средства на здравната система. Тук обаче навлизаме в темата за персонализираната медицина…

ЙЛ: Всяко ново откритие обикновено е скъпо, докато не стане масово. В конкретния случай скъпо ли е това лечение, ще могат ли хората да си го позволят и какво е бъдещето му според Вас? 

ВШ: Това лечение е от порядъка на всяка друга биологична противоракова терапия – има много такива по целия свят. Доколкото знам, всяка голяма фармацевтична компания в момента разработва или вече предлага такова вещество, а това намалява цената. Проблемът е, че тези биологични лекарства са скъпи, защото това не е хапче, което е стабилно при всяка температура и има годност три години, а е специален продукт, приготвен с инженерна биотехнология, чието производство струва много. Освен това всеки цели да направи голяма печалба от това, което разработва. Западната концепция е, че няма значение каква е цената, важното е да работи. Ако работи, то ще си намери купувач. Така пък пазарът и конкуренцията дърпат напред развойната дейност.

Освен това има и други такива рецептори, по комбинацията на които също се работи. Една от перспективите е да се направят (в САЩ вече се правят) дизайнерски ваксини. По принцип ваксините срещу рака са една отколешна мечта на всеки изследовател, но те не работеха. Сега концепцията е, че може индивидуално да се изследва всеки рак и в зависимост от това какви генетични промени има при конкретния пациент, да се направи дизайнерска ваксина само за него. След това тази ваксина се използва за стимулиране на имунната система на същия пациент, за да може Т-клетките да работят. А като се добавят и такива чекпойнт инхибитори [вещества, които потискат или блокират имунните контролни пунктове], може да се засили ефектът на ваксината. Мисля, че този подход е рационален и теоретично би работил добре при много по-голям брой пациенти, но разбира се, би струвал много по-скъпо.

ЙЛ: Понастоящем сте практикуващ лекар, а от биографията Ви разбирам, че сте имали сериозни амбиции в изследователската дейност. Защо не продължихте в тази посока?

ВШ: Аз се отказах от научна дейност в България. Не ме допуснаха до два конкурса за доцент и една специализация. Имам статии в съавторство с Нобелов лауреат, а професори по имунология в България казват, че това не е имунология. Отказват изобщо да разглеждат документите ми, и то водещи „академични“ звена в България, а Министерството абдикира от възложената му по закон контролна дейност.

Но аз се радвам, че съм се докоснал не само до проф. Хонджо, но и до много други световни имена в науката. Най-ценното, което научих от тях, е, че съвременният лекар, особено ако работи в области като имунологията, хематологията и онкологията, трябва да разбира биологията, която стои зад заболяванията и зад терапевтичните подходи. Нещо, което ми се струва, че на 99,9% от лекарите, практикуващи тези специалности в България, им липсва.

ЙЛ: За съжаление, у нас е не е изненадващо, когато някой мисли извън шаблона, често да бива отхвърлен.

ВШ: В съвременната медицина в чужбина нещата не са такива, каквито са в България. Както виждате, награди не се печелят за това, че си направил апендектомия с лапароскопа си. Лекува се по един съвременен начин, за който допреди 15 години беше немислимо да допуснеш, че е възможно дори. Освен това мисля, че

медицината е също като ИТ технологиите – доказателство за силата на човешкия дух, за това как мечтите се превръщат в реалност и как не трябва да има ограничения и спирачки човек да мечтае и да гони високи цели.

ЙЛ: За финал, какво бихте казали на бъдещите медици в България?

ВШ: Професор Хонджо е отворен да приема български студенти, така че който иска да работи на по-високо ниво, може да се свърже с него по всяко време, той винаги ще му отговори. Доколкото знам, Нобеловата му премия ще бъде дарена за създаване на фондация, която да подпомага младите хора. Със сигурност ще бъдат привлечени много средства, така че сега е моментът за хора с мечти и кураж да се опитат да се докоснат до голямата наука.

Д-р Велизар Шиваров завършва Медицинската академия в София през 2003 г. и започва работа като асистент в диагностичната лаборатория за изследване на рак на кръвта към тогавашния Национален център по хематология (понастоящем Хематологична болница). В желанието си да се занимава с експериментална дейност, за която в България възможностите са ограничени, през 2006 г. той спечелва стипендия за стаж в лабораторията на проф. Хонджо, където в продължение на година и половина работи върху друго голямо откритие на японския имунолог – ензима за образуване на антитела в гръбначните организми.

По време на едногодишното си обучение в Йейлския университет (2011–2012) д-р Шиваров получава няколко награди и стипендии от Европейската и Американската асоциация по хематология, а през 2014 г. – Голямата награда за млад учен „Питагор“ на МОН за съвместната със съпругата му работа, свързана с диагностиката на различни видове рак на кръвта. Автор е на множество научни публикации и е рецензент за над десет международни научни списания. Понастоящем е началник на лабораторията по клинична имунология и специализант по клинична хематология към УМБАЛ „Софиямед“.

Заглавна илюстрация: Niklas Elmehed © Nobel Media AB 2018

Йовко Ламбрев

Йовко Ламбрев

ИТ експерт, инженер, блогър и фотограф от Пловдив. Основател на OpenFest, съосновател на Trakia.Tech, няколко технологични компании и Тоест. Член на Настоятелството на Фондация „Тоест“. Вярва, че можем да направим света по-добър.