Основные сведения о биологической терапии
•Биологическая терапия использует иммунную систему организма для борьбы с раком или для уменьшения побочных эффектов, которые могут быть вызваны лечением некоторых видов рака (Вопрос №1).
•Модификаторы биологических реакций (МБР) естественно вырабатываются в организме или создаются в лаборатории. МБР изменяют взаимодействие между иммунной защитой организма и раковыми клетками, чтобы поддержать, направить и восстановить способность организма к борьбе с болезнью (Вопрос №3).
•При биологической терапии применяют интерфероны, интерлейкины, колониестимулирующие факторы, моноклональные антитела, вакцины, генотерапию и неспецифические иммуномодулирующие агенты (Вопросы №№4 – 10).
•Биологическая терапия может вызвать ряд побочных эффектов, которые могут быть очень разнообразны в зависимости от агента и пациента (Вопрос №11).
1.Что такое биологическая терапия?
Биологическая терапия (иногда ее называют иммунотерапия, биотерапия, или лечение с использованием модификаторов биологических реакций) – это относительно новый способ лечения рака, которое также включает хирургические операции, химиотерапию и лучевую терапию. Биологическая терапия прямо или косвенно использует иммунную систему организма, чтобы бороться с раком и облегчить побочные эффекты, вызванные некоторыми видами лечения рака.
2.Что такое иммунная система и из чего она состоит?
Иммунная система – это комплекс клеток и органов, которые защищают организм от атак «чужих» или «не своих» организмов. Этот комплекс – одно из основных средств защиты организма от инфекции и болезней. Иммунная система различными способами борется с болезнями, включая рак. Например, иммунная система различает здоровые и раковые клетки в организме, и уничтожает последние. Тем не менее, иммунная система не всегда распознает раковые клетки как «чужие». Также рак может развиться, когда иммунная система нарушена или работает плохо. Биологическая терапия разработана для того, чтобы восстановить, стимулировать или усилить реакцию иммунной системы.
К клеткам иммунной системы относятся:
•Лимфоциты. Это вид белых кровяных телец (лейкоцитов), которые находятся в крови и во многих других частях организма. К лимфоцитам относятся В-клетки, Т-клетки и естественные киллеры.
•В-клетки (В-лимфоциты) трансформируются в плазматические клетки, вырабатывающие белки, которые называются антитела (иммуноглобулины). Антитела распознают и атакуют чужеродные вещества, известные как антигены, соединяясь с ними наподобие того, как ключ входит в замок. Каждый тип В-клеток образовывает одно специфическое антитело, которое распознает один специфический антиген.
•Т-клетки (Т-лимфоциты) вырабатывают белки, которые называются цитокины. Цитокины позволяют клеткам иммунной системы общаться друг с другом. К Т-клеткам относятся лимфокины, интерфероны, интерлейкины и колониестимулирующие факторы. Некоторые Т-клетки, которые называются цитотоксические Т-клетки, вырабатывают туннельные белки, которые непосредственно атакуют инфицированные, чужие или раковые клетки. Другие Т-клетки, которые называются Т-хелперы, регулируют иммунный ответ, выделяя цитокины, чтобы послать сигнал другим средствам защиты иммунной системы.
•Естественные киллеры вырабатывают сильные цитокины и туннельные белки, которые привязываются ко многим чужим организмам, инфицированным и опухолевым клеткам и убивают их. В отличие от цитотоксических Т-клеток, они атакуют быстро, при первой же встрече с целью.
•Фагоциты. Это вид белых кровяных телец (лейкоцитов), которые могут поглощать и переваривать микроскопические организмы и частицы посредством процесса, известного как фагоцитоз. Существует несколько типов фагоцитов, к ним относятся моноциты, циркулирующие в крови, и макрофаги, которые находятся в тканях организма.
3.Что такое модификаторы биологических реакций и как их можно использовать в лечении рака?
Некоторые антитела, цитокины и другие вещества иммунной системы можно производить в лаборатории, и использовать их для лечения рака. Эти вещества часто называют модификаторами биологических реакций (МБР). Они изменяют взаимодействие между средствами защиты иммунной системы организма и раковыми клетками, чтобы усилить, направить и восстановить способность организма к борьбе с заболеванием. К МБР относятся интерфероны, интерлейкины, колониестимулирующие факторы, моноклональные антитела, вакцины, генотерапия и неспецифические иммуномодулирующие агенты. Каждый из этих МБР описан в ответах на вопросы №№ 4 – 10.
Исследователи открывают новые МБР, чтобы лучше изучить, как они работают, и найти способы их применения в лечении рака. Биологическую терапию можно использовать:
•Для остановки, контроля или подавления процессов, которые позволяют раку развиваться.
•Чтобы сделать раковые клетки более распознаваемыми, таким образом, они будут лучше поддаваться разрушению иммунной системой.
•Чтобы усилить способность к уничтожению «чужих» организмов таких клеток иммунной системы, как Т-клетки, естественные киллеры и макрофаги.
•Чтобы изменить модель развития раковых клеток и вызвать поведение, подобное поведению здоровых клеток.
•Чтобы блокировать или обратить процесс, который изменяет нормальную или предраковую клетку в раковую.
•Чтобы усилить способность организма к восстановлению или замещению нормальных клеток, поврежденных или разрушенных другими способами лечения рака, такими как химиотерапия или лучевое лечение.
•Чтобы препятствовать распространению раковых клеток в другие части организма.
Некоторые модификаторы биологических реакций стандартно входят в программу лечения некоторых видов рака, в то время как другие БМР изучают путем проведения клинических (научных) исследований. Применяется один модификатор биологических реакций или сочетание нескольких МБР. Они также используются в сочетании с другими видами лечения, такими как лучевая и химиотерапия.
4.Что такое интерфероны?
Интерфероны – это вид цитокинов, которые организм естественно вырабатывает. Это были первые цитокины, полученные в лаборатории для использования в качестве МБР.
Существует три основных вида интерферонов – интерферон альфа, интерферон бета и интерферон гамма. Интерферона альфа – это вид, который наиболее широко применяется в лечении рака.
Исследователи обнаружили, что интерфероны могут улучшить работу иммунной системы пациента против раковых клеток. К тому же, интерфероны могут непосредственно воздействовать на раковые клетки, замедляя их рост и способствуя их превращению в клетки с более нормальным поведением. Исследователи считают, что некоторые интерфероны могут также стимулировать естественных киллеров, Т-клетки и макрофаги, усиливая борьбу иммунной системы против рака.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило использование интерферона альфа для лечения некоторых видов рака, включая волосатоклеточный лейкоз, меланому, хронический миелолейкоз, саркому Капоши, вызванную СПИДом. Исследования показали, что интерферон альфа также эффективен в лечении других видов рака, таких как рак почки и неходжкинская лимфома. Исследователи изучают сочетание интерферона альфа с другими МБР или химиотерапией путем проведения клинических исследований с целью лечения различных видов рака.
5.Что такое интерлейкины?
Подобно интерферонам, интерлейкины – это цитокины, которые организм производит естественным образом, и которые можно получить в лаборатории. Определены многие интерлейкины. Применение интерлейкина-2 (альдеслейкина) в лечении рака наиболее изучено. Интерлейкин-2 стимулирует рост и активность многих иммунных клеток, таких как лимфоциты, которые разрушают раковые клетки. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило применение интерлейкина-2 для лечения метастатического рака почки и метастатической меланомы.
Исследователи продолжают изучать пользу интерлейкина в лечении ряда других видов рака, включая лейкемию, лимфому, рак мозга, ободочной и прямой кишки, яичников, молочной железы и предстательной железы.
6.Что такое колониестимулирующие факторы?
Колониестимулирующие факторы (КСФ) (иногда их называют кровеобразующими факторами роста) обычно не воздействуют непосредственно на опухолевые клетки. Они стимулируют деление стволовых клеток костного мозга, которые образовывают белые кровяные тельца (лейкоциты), тромбоциты и красные кровяные тельца (эритроциты). Костный мозг имеет решающее значение для иммунной системы организма, потому что это источник всех кровяных клеток.
Стимулирование иммунной системы с помощью КСФ оказывает благоприятное действие на пациентов, которые принимают лечение от рака. Так как противораковые препараты нарушают способность организма образовывать лейкоциты, эритроциты и тромбоциты, пациенты, принимающие их, имеют повышенный риск развития инфекций, анемии, кровотечений. Используя КСФ для стимуляции образования клеток крови, врачи могут увеличить дозы противораковых препаратов, при этом риск возникновения инфекции или потребность в переливании препаратов крови не увеличивается. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что КСФ особенно полезны в сочетании с высокодозированной химиотерапией.
Вот некоторые примеры КСФ и их использования в лечении рака:
•ГКСФ, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (филграстим) и ГМКСФ, гранулоцито-макрофаго-колониестимулирующий фактор (сарграмостим) увеличивают количество лейкоцитов, вследствие чего снижается риск возникновения инфекции у пациентов, принимающих химиотерапию. ГКСФ и ГМКСФ также стимулируют образование стволовых клеток при подготовке к трансплантации стволовых клеток и костного мозга.
•Эритропоэтин (эпоэтин) увеличивает количество эритроцитов и уменьшает потребность в переливании эритроцитов у пациентов, принимающих химиотерапию.•Интерлейкин-11 (опрелвекин) помогает организму образовывать тромбоциты и снижает потребность в переливании тромбоцитов у пациентов, принимающих химиотерапию.Ученые проводят клинические исследования с целью изучения КСФ и возможности лечения с их помощью многих видов рака, включая лимфому, лейкемию, множественную миелому, меланому, рак мозга, легких, пищевода, молочной железы, матки, яичников, предстательной железы, почки, толстой кишки, прямой кишки.
7.Что такое моноклональные антитела?
Ученые изучают эффективность антител, получаемых в лаборатории, которые называются моноклональные антитела (МАТ). Эти антитела вырабатываются одним типом клеток, они специфичны для определенного антигена. Ученые рассматривают способы создания МАТ, специфичных для антигенов, которые обнаружены на поверхности различных раковых клеток.
Чтобы создать МАТ, ученые сначала вводят мышам человеческие раковые клетки. В ответ иммунная система мышей вырабатывает антитела. Затем ученые забирают плазмоциты мышей, которые вырабатывают антитела, и соединяют их с клетками, выращенными в лаборатории, создавая гибридные клетки, которые называются гибридомы. Гибридомы постоянно образуют большое количество этих чистых антител, или МАТ.
МАТ можно использовать для лечения рака разными способами:
•МАТ вступают в реакцию со специфическими видами рака, усиливая иммунный ответ организма пациента на рак.
•МАТ можно запрограммировать так, чтобы они действовали против фактора роста клеток, препятствуя тем самым росту раковых клеток.
•МАТ можно связывать с противораковыми препаратами, радиоактивными изотопами (радиоактивными веществами), другими МБР и токсинами. Захватывая раковые клетки, антитела доставляют эти ядовитые вещества непосредственно в опухоль, помогая разрушить ее.
Моноклональные антитела, доставляющие радиоактивные изотопы, также могут быть полезны в диагностике определенных видов рака, таких как рак ободочной и прямой кишки, яичников, предстательной железы.
Ритуксан A® (Ритуксимаб) и Герцептин A® (Трастузумаб) – это примеры МАТ, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Ритуксан используется в лечении неходжкинской лимфомы. Герцептин используют в лечении метастатического рака молочной железы у пациентов с опухолями, которые вырабатывают чрезмерное количество белка HER-2. Ученые проводят клинические исследования, посредством которых испытывают МАТ в лечении лимфомы, лейкемии, меланомы, рака мозга, молочной железы, легких, почек, толстой кишки, прямой кишки, яичников, предстательной железы и других органов.
8.Что такое противораковая вакцина?
Противораковые вакцины – это другая форма биологической терапии, которая в настоящее время изучается. Вакцины от инфекционных болезней, таких как корь, свинка, столбняк, вводят человеку до того, как это болезнь у него появится. Эти вакцины эффективны, потому что они подвергают иммунные клетки организма действию ослабленных форм антигенов, которые присутствуют на поверхности возбудителя инфекции. Это приводит к тому, что иммунная система вырабатывает больше плазмоцитов, которые производят антитела, специфичные для этого возбудителя инфекции. Иммунная система также вырабатывает больше Т-клеток, которые распознают этого возбудителя инфекции. Активированные иммунные клетки запоминают эти антигены, и когда возбудитель инфекции в следующий раз попадает в организм, иммунная система уже готова остановить инфекцию.
В настоящее время ученые разрабатывают вакцины, с помощью которых иммунная система пациента сможет распознавать раковые клетки. Разрабатываются лечебные противораковые вакцины для лечения уже начавшегося рака и профилактические вакцины, чтобы предотвратить развитие болезни. Лечебные вакцины вводят человеку, если рак выявлен. Эти вакцины останавливают рост существующих опухолей, предотвращают рецидивы болезни, уничтожают раковые клетки, которые не были уничтожены во время предшествующего лечения. Если ввести противораковую вакцину, когда опухоль еще небольшая, они могут излечить болезнь. С другой стороны, профилактические вакцины вводят здоровым людям еще до того, как рак у них появится. Эти вакцины разработаны для того, чтобы стимулировать иммунную систему атаковать вирусы, которые могут вызвать рак. Врачи надеются предотвратить развитие некоторых видов рака, уничтожив эти вирусы.
В ранних клинических исследованиях противораковых вакцин в основном принимали участие пациенты с меланомой. Также в настоящее время изучается использование лечебных вакцин при многих других видах рака, включая лимфому, лейкемию, рак мозга, молочной железы, легких, почек, яичников, предстательной железы, поджелудочной железы, толстой кишки и прямой кишки. Ученые также изучают профилактические вакцины, которые помогут предотвратить рак шейки матки и печени. Помимо этого, ученые изучают, каким способом можно использовать противораковые вакцины в сочетании с другими МБР.
9.Что такое генотерапия?
Генотерапия – это экспериментальный способ лечения, который состоит во введении генетического материала в клетки человека с целью излечить рак. Исследователи изучают методы генотерапии, которые смогут улучшить иммунный ответ пациента на рак. Например, ген можно поместить в иммунную клетку человека, и тем самым усилить ее способность распознавать и атаковать раковые клетки. При другом подходе, ученые вводят раковые клетки с генами, которые заставляют раковые клетки вырабатывать цитокины и стимулировать иммунную систему. В настоящее время проводится ряд клинических исследований, которые изучают генотерапию и ее возможное применение в биологическом лечении рака.
10.Что такое неспецифические иммуномодулирующие агенты?
Неспецифические иммуномодулирующие агенты – это вещества, которые стимулируют или косвенно укрепляют иммунную систему. Часто целью этих веществ являются основные клетки иммунной системы. Они вызывают вторичный иммунный ответ, такой как повышенная выработка цитокинов и иммуноглобулинов. Неспецифические иммуномодулирующие агенты, используемые в лечении рака – это бацилла Кальмета-Герена (БЦЖ) и левамизол.
БЦЖ широко используется в качестве противотуберкулезной вакцины, в лечении поверхностного рака мочевого пузыря, которое следует после хирургической операции. БЦЖ может стимулировать воспалительную и иммунную реакцию. Раствор БЦЖ закапывают в мочевой пузырь и оставляют там на 2 часа. Затем пациенту разрешают помочиться. Эту процедуру обычно проводят один раз в неделю в течение шести недель.
Левамизол иногда используют вместе с химиотерапией с применением 5-фторурацила в лечении 3 стадии (стадия С по классификации Дьюка) рака толстой кишки, которое следует после хирургической операции. Левамизол восстанавливает подавленную иммунную функцию.
11.Имеет ли биологическая терапия побочные эффекты?
Как и другие формы лечения рака, биологическая терапия может вызвать ряд побочных эффектов, которые очень разнообразны в зависимости от действующего вещества и пациента. На месте введения МБР могут появиться высыпания или припухлость. Некоторые МБР, включая интерфероны и интерлейкины, могут вызвать гриппоподобные симптомы, такие как лихорадка, озноб, тошнота, рвота, отсутствие аппетита. Некоторые МБР обычно вызывают утомляемость. Также может нарушаться кровяное давление. В зависимости от дозировки, побочные эффекты интерлейкина-2 могут быть очень тяжелыми. Во время лечения с применением больших доз интерлейкина-2 пациенты должны находиться под строгим контролем. К побочным эффектам колониестимулирующих факторов относятся боль в костях, утомляемость, лихорадка, отсутствие аппетита. Побочные эффекты моноклональных антител разнообразны, случаются тяжелые аллергические реакции. Противораковые вакцины могут вызвать боль в мышцах и лихорадку.