Может показаться, что сама суть лечения заболеваний при помощи других заболеваний противоречит здравому смыслу, однако уже более ста лет специалисты используют опасные микроорганизмы: бактерии, вирусы и протозоа для борьбы с другими патогенами.
Малярия
Долгие столетия сифилис считался неизлечимым, любые его формы рано или поздно приводили к смерти больного. Самой опасной и агрессивной формой является нейросифилис, поражающий нервную систему, что проявляется в потере зрения и рассудка, параличе и т. д. Больные нейросифилисом нередко становились пациентами психиатрических учреждений. Огромный вклад в лечение этого заболевания сделал австрийский психиатр Юлиус Вагнер-Яурегг. Юлиус обратился к пиротерапии или к «лихорадочной терапии», основным принципом которой было введение в организм более управляемого патогена. Повышение температуры тела в результате развития инфекции должно убить бактерии сифилиса, а после нужно вылечить саму инфекцию. Врач экспериментировал с различными микроорганизмами, в том числе с туберкулёзными и тифозными бактериями, однако эти эксперименты не имели успеха. В 1917 году в психиатрическое отделение, где работал Вагнер-Яурегг, случайно попал больной малярией солдат. Юлиус решил воспользоваться ситуацией и взял образец его крови, а затем ввёл её девяти пациентам с тяжёлотекущим сифилисом. Повышение температуры тела до 41°C, спровоцированное плазмодиями, если не уничтожало бактерии сифилиса, то переводило заболевание в латентную стадию. Из девяти человек выжили шестеро, течение лихорадки у них контролировали с помощью хинина, который и сегодня является самым распространённым средством для лечения малярии. Этот метод борьбы с сифилисом оставался самым популярным до создания и популяризации антибиотиков.
ВИЧ
В начале XXI века учёные обнаружили способ применения вирусного вектора ВИЧ для лечения лейкодистрофии и синдрома Вискотта-Олдрича – заболеваний, связанных с мутациями на X-хромосоме. В генной терапии вирусный вектор служит переносчиком генетического материала внутрь клетки. В 2010 году команда итальянских врачей во главе с Луиджи Нальдини провела эксперимент, в ходе которого они с помощью вирусного вектора ВИЧ ввели генный материал 16-ти детям. Через три года они обследовали детей и обнаружили, что шестеро из них (трое с синдромом Вискотта-Олдрича и трое с лейкодистрофией) постепенно выздоравливали, а у остальных десяти имелись незначительные признаки улучшения клинической картины. Специалисты не имеют однозначного ответа касательно эффективности подобной процедуры, однако они надеются получить более информативные результаты в ходе дальнейших клинических испытаний.
Рак
CRISPR-Cas – это методика направленного редактирования генома, с помощью которой в будущем станет возможным лечение генетических заболеваний. Учёные Института онкологии Рутгерса в Нью-Джерси работают над новой сферой применения изменения структуры ДНК – лечением онкологических заболеваний. Специалисты решили воспользоваться тем, что раковые клетки, перемещающиеся в пределах человеческого организма, стремятся выжить – для этого они, как правило, направляются к уже имеющимся кластерам таких же клеток, формирующих опухоли. Используя технологию CRISPR-Cas, учёные поместили внутрь одной из раковых клеток генетическую информацию протеина S-TRAIL (Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis-Inducing Ligand), который воздействует на определённые рецепторы раковых клеток, давая им команду на самоуничтожение. Когда модифицированные клетки попадали в опухоль, они уничтожали окружающие их раковые клетки, а потом погибали сами. Испытания данной технологии на людях ещё не проводились, а вот в случае с лабораторными мышами такая методика оказалась достаточно эффективной.
Коровья оспа
Коровья оспа стала основой вакцины против натуральной или чёрной оспы – смертельного вируса, поражавшего миллионы людей, о полном уничтожении которого было объявлено в 1977 году. Название вакцин – препаратов, предназначенных для создания иммунитета к инфекционным заболеваниям, произошло от латинского названия коровьей оспы – vaccinia. В XVIII веке английский врач Эдвард Дженнер обратил внимание на то, что доярки никогда не заражались натуральной оспой, так как были инфицированы коровьей оспой – очень близким по природе вирусом. В 1796 году он умышленно инфицировал коровьей оспой восьмилетнего Джеймса Фиппса, а спустя полтора месяца ввёл ему вирус натуральной оспы. Благодаря тому, что Фиппс переболел более лёгкой формой коровьей оспы, его организм сформировал иммунитет против натуральной оспы.
Полиовирус
Полиовирус – это инфекционный агент, который вызывает полиомиелит человека. К счастью, сегодня это заболевание удалось практически полностью искоренить: в 2017 году было зарегистрировано всего 22 случая заражения, тогда как в 1988 году было известно о 350 тысячах заболевших. Учёные из Института онкологии Дюка в Северной Каролине разработали метод применения инфекционных агентов некогда смертельного заболевания для лечения глиобластомы – редкой, но чрезвычайно агрессивной формы рака головного мозга. Как правило, классическая схема лечения глиобластомы состоит из операции, химиотерапии и радиотерапии, однако к сожалению, в большом количестве случаев случается рецидив, который убивает пациента менее, чем за год. Специалисты генетически модифицировали полиовирус, создав на его основе новый вирус PVSRIPO, который вводится непосредственно внутрь опухоли. При стандартном лечении выживают не более 4% больных. Уровень выживаемости среди 60+ пациентов с глиобластомой, принимавших участие в клинических испытаниях, составил 21%. Более того, ни один из пациентов не испытывал каких-либо токсических побочных эффектов даже при введении максимально возможной дозы.
Бактериофаговая терапия
В 2015 году 69-летний Том Паттерсон заболел панкреатитом во время отпуска в Египте. Стандартное лечение не давало никакого эффекта, потому его перевезли в Германию, где врачи обнаружили, что возбудителем заболевания стала устойчивая к антибиотикам бактерия Acinetobacter baumannii. Позже мужчину переправили в одну из больниц Сан-Диего, там ему установили дренаж для постоянного отвода жидкости из полости вокруг поджелудочной железы. К сожалению, дренаж сместился, и инфекция попала в кровь Паттерсона, вследствие чего он впал в кому на два месяца. В качестве отчаянной меры по спасению жизни Паттерсона его врачи решили обратиться к бактериофаговой терапии. Эта терапия заключается во введении в организм вирусов, которые питаются бактериями. До появления антибиотиков данный метод активно использовали для борьбы со смертельными бактериями. Терапия оказалась достаточно эффективной – Паттерсон постепенно шёл на поправку, пока бактерия Acinetobacter baumannii не мутировала и развила устойчивость к вирусу. Выходом в данной ситуации стало периодическое обновление штамма вируса-бактериофага.
Вирус Мараба
Учёные из Оттавского университета обнаружили, что вирус Мараба MG1, способный находить и уничтожать раковые клетки, обладает схожим свойством и по отношению к ВИЧ-инфицированным клеткам. Действие агентов ВИЧ заключается в быстром инфицировании иммунных клеток организма и неконтролируемом размножении. Иногда заражённые клетки впадают в спячку, но при подходящих условиях они оживают и продолжают стремительное поражение организма. Антиретровирусные препараты замедляют размножение активных ВИЧ-инфицированных клеток, но никак не действуют на «спящие». Лабораторные тесты показали, что вирус Мараба MG1 одинаково действует на заражённые клетки в любой стадии. Вероятно, за применением вируса Мараба кроется возможность полного излечения от ВИЧ, однако учёные ещё не проводили испытания этого метода на животных или людях, потому его эффективность пока остаётся под вопросом.
Токсины Коли
В 1890-х годах хирург из Нью-Йорка Уильям Коли разработал необычный способ лечения рака при помощи бактерий. Наблюдая за собственными пациентами, Коли заметил, что больные саркомой, перенёсшие определённые инфекции (скарлатину, рожу) в послеоперационном периоде, восстанавливаются гораздо лучше, чем неинфицированные пациенты. Коли был уверен, что инфекции усиливают иммунитет больных, потому их иммунная система начинает усиленно бороться с раком. Экспериментальное лечение, получившее название вакцина или токсины Коли, заключалось во введении в организм пациента мёртвых бактерий. Эффективность данного метода была довольно спорной: некоторым пациентам бактерии действительно помогали, но далеко не всем. Современная медицина сформулировала несколько гипотез относительно действия токсинов Коли: некоторые специалисты уверены, что бактерии стимулировали вовсе не иммунную систему, а производство специфических протеинов, действие которых направлено на уничтожение опухолей. Другие проводили параллели с пиротерапией, утверждая, что некоторые опухоли также погибают от высоких температур. Иммунологам удалось доказать, что Коли был отчасти прав: некоторые формы рака действительно чувствительны к усиленной иммунной системе организма. Метод Коли был забыт в 1950-х после появления и распространения химио- и радиотерапии, однако в настоящее время иммунологи продолжают исследования в данной области.
Хищные бактерии
Учёным удалось доказать, что применение хищных бактерий может стать отличной альтернативой в тех случаях, когда антибиотики бессильны. В 2016 году специалисты из Имперского колледжа в Лондоне и Университета Ноттингема использовали грамотрицательную хищную бактерию Bdellovibrio bacteriovorus, чтобы убить бактерии рода Шигеллы, которые провоцируют сильное пищевое отравление и поражение пищеварительного тракта. Ежегодно из-за поражения Шигеллами умирают более миллиона человек. Учёные обнаружили, что в лабораторных условиях хищные бактерии уменьшают популяцию Шигелл в 4 тысячи раз. В ходе эксперимента на мальках рыбы исследователи зарегистрировали рост выживаемости мальков после заражения Шигеллами с 25% до 60%. Следующим шагом учёных будут испытания воздействия хищных бактерий на другие потенциально смертельные для человека бактерии: кишечную палочку и сальмонеллу.
Терапия CAR-T
Т-лимфоциты играют важную роль в приобретённом иммунном ответе: они обеспечивают распознавание и уничтожение клеток с чужеродными антигенами. Недавно учёные научились использовать Т-лимфоциты для создания химерных антигенных рецепторов, которые помогают в лечении онкологических заболеваний. Идея терапии CAR-T состоит в усилении эффективности Т-лимфоцитов пациента при помощи химерных антигенных рецепторов. В результате модификации иммунитет сможет гораздо быстрее и точнее определять наличие раковых клеток в организме и уничтожать их. Особенность данного метода заключается в индивидуальной настройке клеток под конкретный вид рака. К сожалению, CAR-T терапия имеет множество непредсказуемых побочных действий, например, воспаление мозговой оболочки, потому к применению этого метода обращаются в последнюю очередь. Ещё одним существенным недостатком этой разновидности иммунотерапии является трудоёмкий и долгий процесс модификации Т-лимфоцитов под нужды каждого пациента: в отдельных случаях на это уходит до четырёх месяцев.