Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 2018 году вручили Джеймсу Эллисону и Тасуку Хондзё «за открытие терапии рака при помощи подавления негативной иммунной регуляции». Мы попросили прокомментировать это событие заведующего кафедрой иммунологии Биологического факультета МГУ, академика Сергея Недоспасова и молекулярного биолога Аполлинарию Боголюбову.

Аполлинария Боголюбова , младший научный сотрудник лаборатории передачи внутриклеточных сигналов Института молекулярной биологии РАН

Контрольные точки, или чекпойнты, - это специальные молекулы на поверхности иммунных клеток, которые заставляют их блокировать иммунный ответ, чтобы в ходе него не повредились здоровые органы и ткани. Соответственно, блокировка этих молекул приводит к активации иммунного ответа, и собственная иммунная система может противостоять опухоли в организме, так как она начинает сама убивать опухолевые клетки. Открытие иммунных контрольных точек стало поворотной вехой в иммунотерапии опухолей, так как побочные эффекты применения антител, блокирующих эти молекулы, намного меньше, чем от традиционной терапии. Сейчас уже используется несколько противоопухолевых препаратов на основе антител, блокирующих иммунологические чекпойнты, и, действительно, результаты потрясающие: те пациенты, которые раньше умирали в течение очень короткого времени, теперь остаются жить. Считается, что это один из самых больших прорывов в терапии опухолей за последние двадцать лет.

Джеймс П. Эллисон описал возможность блокировки антителами самого первого иммунологического чекпойнта CTLA-4. Как потом оказалось, таких молекул существует достаточно много. Например, Тасуку Хондзё, второй нобелевский лауреат, открыл новый иммунологический чекпойнт PD-1 и активно разрабатывал терапевтические антитела для его блокировки. Обе эти молекулы находятся на поверхности Т-лимфоцитов, клеток адаптивного иммунитета, и служат для того, чтобы погасить иммунную реакцию в организме, когда это необходимо, чтобы не повредить здоровые ткани.Нобелевская премия по физиологии и медицине - 2015
Иммунотерапия опухолей антителами против чекпойнтов применима тогда, когда иммунная система организма способна распознать опухоль и, соответственно, задействовать Т-лимфоциты для ее уничтожения. В то же время эти Т-лимфоциты остаются бездействовать, поскольку опухоль умеет подавлять их активность. Антитела против чекпойнтов призваны снять этот блок и позволить иммунной системе бороться с опухолью. В данный момент иммунотерапия хорошо работает для пациентов с меланомой, раком легкого, простаты и многими другими опухолями, клетки которых хорошо узнаются иммунной системой. Как правило, при помощи методов современной диагностики каждый пациент проверяется на наличие молекул иммунологических чекпойнтов и, если они есть, направляется на лечение препаратами. Ведь если таких молекул нет, то терапия не сработает.

Статистика о том, насколько хорошо работают препараты для блокировки иммунологических чекпойнтов, постоянно обновляется. Однако уже давно стало ясно, что эти лекарства действительно очень хороши. Кроме того, их можно использовать в комбинации друг с другом. Так, в пионерской статье 2015 года ученые показали, что применение комбинации препаратов против CTLA-4 и PD-1 позволяет увеличить выживаемость пациентов более чем в два раза по сравнению с использованием препарата только против CTLA-4.

Сергей Недоспасов , доктор биологических наук, заведующий кафедрой иммунологии биологического факультета МГУ, профессор, академик РАН

Раковые опухоли, а также опухолевое микроокружение способны создавать ингибирующие сигналы, которые блокируют работу Т-лимфоцитов и, соответственно, не дают иммунной системе с собой бороться. Ингибирующий путь устроен так. Опухолевая клетка выставляет на свою поверхность молекулу - лиганд, контактирующий со специфическим ингибирующим рецептором на Т-лимфоците. Т-лимфоцит получает ингибирующий сигнал, который не позволяет ему активироваться и атаковать опухоль. Но эволюционно эти молекулы появились не для защиты опухоли, а для того, чтобы контролировать аутоиммунные заболевания. Раковые клетки просто пользуются уже существующим механизмом.

Если научиться отменять ингибирующие сигналы, Т-лимфоциты, пришедшие в опухоль, смогут создавать противоопухолевые эффекты, то есть бороться с раком. Нобелевские лауреаты этого года, Эллисон и Хондзё, изучая фундаментальные механизмы регуляции иммунной системы, открыли независимо друг от друга два важных ингибирующих каскада и соответствующие пары рецепторов-лигандов. Такого рода каскадов или пар рецепторов-лигандов в иммунной системе довольно много, поэтому отнюдь не каждое такое фундаментальное открытие приводит к революционным событиям в медицине, но в случае Эллисона и Хондзё именно это произошло. Выяснилось, что если на эти молекулы сделать терапевтические антитела, которые блокируют эти ингибирующие каскады, то у Т-клетки снимаются тормоза, и тогда они начинают атаковать опухоль. Сначала это было проверено на животных, затем на человеке: выключение этих каскадов дает терапевтический эффект.

Ингибирующих путей несколько, но ключевую роль играют именно те, за которые дали Нобелевскую премию, - рецепторы CTLA-4 и PD-1 и соответствующие лиганды PD-L1 и B7. Именно на них были сделаны новые лекарства в виде терапевтических антител.
Лиганд выключается следующим образом. Если у вас есть очищенный белок , можно в организме животного или человека получить для него антитело - тоже белок, который будет с очень высокой специфичностью связываться с этой молекулой. Технологическая проблема получить для любого белка антитела, которые будут связываться и блокировать его активность, давно решена. Прицепив антитело к лиганду, вы лишите его способности действовать на рецептор. А заблокировав антителом ту часть рецептора, на которую должен сесть лиганд, вы сделаете рецептор невосприимчивым и тоже заблокируете ингибирующий каскад. Пациент получает антитела системно, в виде инъекций через капельницу, в большом избытке. Они начинают циркулировать по организму - у них есть определенное время жизни, несколько дней, - и, придя в район опухоли по кровотоку, они заблокируют отрицательный сигнал. После того как ингибирующий путь выключается, Т-лимфоцит может уничтожать опухоль своим естественным путем. Но говорить о полном излечении пациентов благодаря этой процедуре и тем более о решении проблемы рака нельзя. Это важный наукоемкий терапевтический метод в дополнение к существующему инструментарию.
У такой терапии есть немало побочных эффектов. Они связаны с тем, что вне опухоли, в нормальной ситуации, ингибирующие каскады защищают нас от аутоиммунных заболеваний. Поэтому такое лечение может приводить к целому букету аутоиммунных заболеваний, эффекты которых строго индивидуальны: у одного на коже, у другого, например, в кишечнике.

Еще одно естественное ограничение этого метода: для того чтобы Т-лимфоцит распознал опухоль, она должна быть распознаваема иммунной системой, то есть иммуногенна. Иммуногенность опухоли зависит от того, есть ли у нее на поверхности молекулы, позволяющие Т-клеткам понять, изменены ли эти клетки или нет. Лимфоцит может распознать только то, что есть на поверхности другой клетки, поэтому клетка может стать опухолевой, но снаружи это никак не будет отражаться. Однако в опухолевых клетках накапливается очень много мутаций, поэтому и часть белков будет нести мутации. Когда пептиды мутантных белков высунутся на поверхность клетки, Т-лимфоцит подумает, что клетка заражена вирусом, и будет ее атаковать. Есть такие опухоли, как меланома, которая накапливает очень много мутаций и поэтому очень иммуногенна - первые испытания метода проводились как раз на меланомах. Но многие опухоли малоиммуногенны или неиммуногенны. Тем самым пока речь идет об очень небольшом числе форм рака, поддающихся такому лечению. Но поскольку эта терапия применяется в комбинации с другими методами, надежды на ее улучшение есть.

Открытия Эллисона и Хондзё просто идеальная тема для Нобелевской премии - фундаментальные открытия, которым повезло быстро транслироваться в лекарства. Но надо понимать, что их открытия позволят помочь не всем пациентам: у одних это будет работать, у других будет работать очень плохо или не работать совсем. И в любом случае - с побочными эффектами.

Нобелевская премия в области физиологии или медицины были третьим призовым фондом, который Альфред Нобель упомянул в своей воле, излагая свои пожелания.

Здесь представлены лауреаты с 1901 года по сегодняшний день:

2018: Нобелевская премия по физиологии или медицине 2018 года была присуждена совместно Джеймсу П. Элисон и Тасуку Хондзе «за открытие терапии рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции.»

2017: Джеффри К. Холл, Майкл Росбаш и Майкл У. Янг «за открытие молекулярных механизмов, контролирующих биологические часы».

Нобелевская премия в области медицины присуждается ежегодно на протяжении более чем столетия.

2016: Йошинори Ohsumi для его открытия аутофагии, или «я-есть», — в дрожжевые клетки, показывая, что человеческие клетки также принимают участие в этих странных клеточных процессах, которые также связаны с заболеваниями.

2014: Джон О’Киф, Май-Бритт Мозер и ее муж Эдвард И. Мозер, «за их открытия клеток, составляющих систему позиционирования в мозге.»

2013: Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Südhof, за их работу по выявлению, как клетки контролируют доставку и высвобождение молекул - гормонов, белков и нейромедиаторов.

2012 : сэр Джон Б. Гердон и Синъя Яманака за их новаторскую работу в области стволовых клеток.

2011 : Брюс А. Батлер из США, Жюль А. Хоффманн родился в Люксембурге, и доктор Ральф М. Штейнман, Канады, выиграл приз в $1,5 млн. (10 млн. крон). Стейнман был удостоен половины премии и Батлер и Гофмана разделяет вторая половина.

Нобелевская премия в области медицины 2010-2001

2010 : Роберт г. Эдвардс, «за развитие экстракорпорального оплодотворения.»

2009 : г. Элизабет Блэкберн, Кэрол У. грейдер, Джек У. Шостак, «за открытие того, как хромосомы защищены теломерами и фермента теломеразы.»

2008 : Харальд цур Хаузен «за открытие вирусов папилломы человека, вызывающих рак шейки матки» и Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье, «за открытие вируса иммунодефицита человека.»

2007 : р. Марио Капеччи, сэр Мартин Джон Эванс, Оливер кузницы, «за открытие принципов введения специфических генных модификаций у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток.»

2006 : Андрей Захарович, Крейг К. Мелло, «за открытие РНК-интерференции — подавления экспрессии генов с помощью двухцепочечной РНК.»

2005 : Барри Маршалла, Дж. Робин Уоррен, «за открытие бактерии Хеликобактер пилори и ее роли при гастрите и язвенной болезни».

2004 : Ричард Аксель, Линда Б. бак, «за открытие рецепторов дезодоранта и организацию обонятельной сенсорной системы».

2003 : Павел С. Лотербура, сэр Питер Мэнсфилд, «за их открытия, касающиеся магнитно-резонансной томографии.»

2002 : Сидней Бреннер, Х. Роберт Хорвиц, Джон Э. Sulston, «за их открытия, касающиеся генетической регуляции развития органов и программированной клеточной смерти».

2001 : Х. Леланд Хартвелл, Тим Хант, сэр Пол М., «за открытие ключевых регуляторов клеточного цикла».

Нобелевская премия в области медицины 2000-1991

2000 : Арвид Карлссон, Пол Грингард Эрик р. Кэндел, «за их открытия, касающиеся передачи сигналов в нервной системе».

1999 : Гюнтер Блобель, «за открытие того, что белки имеют внутренние сигналы, регулирующие их транспортом и локализацией в клетке.»

1998 : Роберт Ф. Furchgott, Луи J. Ignarro, Ферид Мурад, «за их открытия, касающиеся окиси азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе.»

1997 : Стэнли Б. Prusiner, «за открытие Прионов — нового биологического принципа инфекции.»

1996 : Питер К. Доэрти, Рольфа М. Цинкернагеля, «за их открытия, касающиеся специфичности клеточной опосредованной иммунной защиты».

1995 : Эдвард Б. Льюис, Кристиан Nüsslein-Volhard, Эрик Ф. Wieschaus, «за их открытия, касающиеся генетического контроля раннего эмбрионального развития».

1994 : г. Альфред Гилман, Мартин Rodbell, «за открытие G-белков и роли этих белков в сигнальной трансдукции в клетках.»

1993 : Ричард Дж. Робертс, Филлип А. резкий, «за открытие прерывистой структуры генов.»

1992 : Х. Эдмонд Фишер, Эдвин Кребс г., «за их открытия, касающиеся обратимого белкового фосфорилирования как биологического регуляторного механизма.»

1991 : Неер, Берт Сакман, «за их открытия, касающиеся функций одиночных ионных каналов в клетках.»

Нобелевская премия в области медицины 1990-1981

1990 : Джозеф е. Мюррэй, Э. Donnall Томас, «за их открытия, касающиеся трансплантации органов и клеток при лечении болезней человека.»

1989 : Майкл Бишоп, Харольд Вармус «за открытие клеточного происхождения ретровирусных онкогенов.»

1988 : сэр Джеймс Блэк Гертруда Элион Б., Джордж Х. Хитчинзу, «за открытие важных принципов лекарственной терапии».

1987 : Сусуму Тонегава, «за открытие генетического принципа для выработки антител разнообразии».

1986 : Стэнли Коэн, Рита Леви-Монтальцини, «за открытие факторов роста.»

1985 : Майкл С. Браун, Джозеф л. Гольдштейн, «за их открытия, касающиеся регуляции обмена холестерина.»

1984 : его niels К. Jerne, Ж. Ж. Ф. Келер, Сезар Мильштейн, «за теории, касающиеся специфичности в развитии и контроле иммунной системы и открытие принципа производства моноклональных антител.»

1983 : Барбара Макклинток, «за открытие мобильных генетических элементов».

1982 : К. Суне Бергстрем, Бенгт Самуэльсон И., Джоном р. Вейном, «за их открытия, касающиеся простагландинов и родственных биологически активных веществ».

1981 : Роджер У. Сперри «за открытия, касающиеся функциональной специализации полушарий головного мозга» и Дэвид Х. Хьюбел и Торстен Н. Визел, «за их открытия, касающиеся обработки информации в зрительной системе».

Нобелевская премия в области медицины 1980-1971

1980 : Benacerraf, Жан Dausset, Джордж Д. Снелл, «за их открытия, касающиеся генетически детерминированных структур на клеточной поверхности, регулирующих иммунологические реакции.»

1979 : Аллан М. Кормак, Годфри Хаунсфилд Н., «за развитие компьютерной томографии.»

1978: Вернер Арбер, Даниел Натанса, Гамильтон О. Смит, «за открытие ферментов рестрикции и их применение к задачам молекулярной генетики.»

1977 : Роджер Гийемина и Эндрю в. Шалли, «за их открытия, касающиеся пептид выработку гормонов мозга», и Розалин Ялоу «за развитие radioimmunoassays пептидных гормонов.»

1976 : Барухом С. Блумберг, Д. Карлтон Газдусек, «за их открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний».

1975 : Дэвид Балтимор, Ренато Dulbecco, Хоуард Мартин Темин, «за их открытия, касающиеся взаимодействия между опухолевыми вирусами и генетическим материалом клетки».

1974 : Альбер Клод, Кристиан де Дуве, Джорджем Э. Паладе, «за их открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки».

1973 : Карл фон Фриш, Конрад Лоренц, Тинберген Николаас, «за их открытия, касающиеся организации и выявление индивидуального и социального поведения.»

1972 : Джералд М. Эдельман и Родни р. Портер, «за их открытия, касающиеся химической структуры антител.»

1971 : Эрл Сазерленд-младший, «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов.»

Нобелевская премия в области медицины 1970-1961

1970 : сэр Бернард Кац, Ульф фон Ойлер, Джулиус Аксельрод, «за их открытия, касающиеся гуморальных transmittors в нервных окончаниях и механизмы их хранения, выделения и инактивации.»

1969 : Макс Дельбрюк, Альфред Д. Херши, Сальвадор Лурия е., «за их открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов».

1968 : Роберт У. Холли, Хар Гобинд Khorana, У. Маршалл Ниренберг, «для их интерпретации генетического кода и его функции в синтезе белка.»

1967 : Рагнар Гранит, Халдан Keffer Hartline, Джордж Уолд, «за их открытия, связанные с первичными физиологическими и химическими визуальные процессы в глазу».

1966 : Пейтон Роус «на предмет обнаружения опухоли вызывающие вирусы» и Чарльз Брентон Хаггинс, «за открытия, касающиеся гормонального лечения рака предстательной железы.»

1965 : Франсуа Жакоб, Андре Lwoff, Жак моно, «за их открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов.»

1964 : Конрад блох, Федор Линенно, «за их открытия, касающиеся механизмов и регуляции холестерина и жирных кислот метаболизм.»

1963 : сэр Джон Кэрью Эклс, Алан Ллойд Ходжкин, Эндрю Филдинг Хаксли «за открытия, касающиеся ионных механизмов, участвующих в возбуждении и торможении в периферическом и Центральном участках мембраны нервной клетки.»

1962 : Фрэнсис Гарри Комптон крик и Джеймс Дьюи Уотсон, Морис Хью Фредерик Уилкинс, «за их открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и ее значения для передачи информации в живой материи.»

1961 : Георг фон Бекеши, «для его открытия физического механизма возбуждения в улитке.»

Нобелевская премия в области медицины 1960-1951

1960 : сэр Фрэнк МакФарлейн Бернет, Питер Брайан Медавар, «за открытие приобретенной иммунологической толерантности.»

1959 : Северо Очоа, Артур Корнберг, «за открытие механизмов биологического синтеза рибонуклеиновой кислоты и дезоксирибонуклеиновой кислоты.»

1958 : Джордж Уэллс Бидл и Эдвард Татум Лоури, «за открытие того, что гены действуют, регулируя определенные химические события» и Джошуа Ледерберг, «за открытия, касающиеся генетической рекомбинации и организации генетического материала бактерий.»

1957 : Даниэль Бове, «за открытия, касающиеся синтетических соединений, которые ингибируют действие некоторых веществ организма, и особенно их действия на сосудистую систему и скелетные мышцы.»

1956 : Андре Фредерик Cournand, Вернер Форсман, Дикинсоном в. Ричардсом, «за их открытия, касающиеся катетеризации сердца и патологических изменений системы кровообращения.»

1955 : Аксель Хуго Теодор Theorell, «за открытия, касающиеся природы и способа действия окислительных ферментов.»

1954 : Джон Франклин Эндерс, Томас Хакл Уэллер, Фредерик Чапмэн Роббинс, «за открытие способности вирусов полиомиелита раста в культурах различных тканей».

1953 : Ханс Адольф Кребс, «за открытие цикла лимонной кислоты» и Фриц Альберт Lipmann «за открытие кофермента а и его значения для промежуточных метаболизмов.»

1952 : Зельман Абрахам Ваксман, «за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного против туберкулеза.»

1951: Макс Тейлер, «за открытия, связанные с желтой лихорадкой и как с ней бороться.»

Нобелевская премия в области медицины 1950-1941

1950 : Эдуард Келвин Кендалл, Тадеуш рейхштейн, Филип Шоуолтер Хенч, «за открытия, касающиеся гормонов коры надпочечников, их структуры и биологических эффектов».

1949 : Уолтер Рудольф Гесс, «за открытие функциональной организации в качестве координатора деятельности внутренних органов» и Антониу Каэтану ди Абреу Фрейри Эгаш Мониш, «за открытие терапевтического значения лейкотомии при некоторых психозах.»

1948 : Пауль Герман Мюллер, «за открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда против нескольких членистоногих.»

1947 : Кори Карл Фердинанд и Герти Тереза Кори, урожденная Radnitz, «за их открытия в ходе каталитического превращения гликогена» и Бернардо Альберто Усайи, «за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы.»

1946 : Герман Джозеф Мюллер, «за открытие производства мутаций посредством рентгеновского облучения.»

1945 : сэр Александр Флеминг, Эрнст Борис цепи, сэр Говард Уолтер Флори «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных заболеваниях».

1944 : Джозеф Блу аш, Герберт Спенсер Гассер, «за их открытия, связанные с высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон.»

1943 : Хенрик Карл Петер дам, Эдуард Аделберт Дуази, «за открытие витамина K» и Эдуард Аделберт Дуази»за открытие химической природы витамина К.»

1942 : нет Нобелевской премии

1941 : нет Нобелевская премия

Нобелевская премия в области медицины 1940-1931

1940 : нет Нобелевской премии

1939 : компания gerhard Domagk, «за открытие антибактериального эффекта prontosil.»

1938 : Корнель Жан Франсуа Хейманс, «за открытие роли синусового и аортального механизмов в регуляции дыхания.»

1937 : Альберт фон Сент-Györgyi Nagyrápolt, «для его открытия в связи с биологических процессов горения, с особым упором на витамин С и катализа фумаровой кислоты.»

1936 : сэр Генри Халлетт Дейл, Отто Леви, «за их открытия, связанные с химической передачей нервных импульсов.»

1935 : Ганс Spemann, «за открытие организатор эффектов в эмбриональном развитии.»

1934 : Джордж Хойт Уипл, Джордж Ричардс Майнот, Уильям Парри Мерфи, «за их открытия, касающиеся лечения печени при анемии.»

1933: Томас Хант Морган, «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

1932 : сэр Чарльз Скотт Шеррингтон, Эдгар Дуглас Эдриан, «за открытия, касающиеся функций нейронов.»

1931 : Отто Генрих Варбург, «за открытие природы и способа действия дыхательного фермента.»

Нобелевская премия в области медицины 1930-1921

1930 : Карл Ландштейнер, «за открытие групп крови человека.»

1929 : Кристиан Эйкман, «за открытие antineuritic витамин» и сэр Фредерик Гоулэнд Хопкинс, «за открытие рост-стимулирующих витаминов.»

1928 : Шарль Жюль Анри Николь, «за свою работу над тифом.»

1927 : Юлиуса Вагнер-Яурегга, «за открытие терапевтического значения прививки малярии в лечении деменции.»

1926 : Йоханнес Андреас гриб Фибигера, «за открытие Spiroptera карциномы.»

1925 : нет Нобелевской премии

1924 : Виллем Эйнтховен, «за открытие механизма электрокардиограммы.»

1923 : Фредерик Грант Бантинг, Джон Джеймс Рикард Маклеод, «за открытие инсулина».

1922 : Арчибальд Вивиен Хилл, «для его открытия, относящиеся к производству тепловой энергии в мышцы» Фриц и Отто Мейергофом, «за открытие фиксированного соотношения между потреблением кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце.»

1921 : нет Нобелевской премии

Нобелевская премия в области медицины 1920-1911

1920 : Шак август Стинберг Крог, «за открытие капиллярного мотор регулирующий механизм.»

1919 : Жюль борде, «за открытия, связанные с иммунитетом».

1918 : нет Нобелевской премии

1917 : нет Нобелевской премии

1916 : нет Нобелевской премии

1915 : нет Нобелевской премии

1914 : Роберт Bárány, «за работу по физиологии и патологии вестибулярного аппарата».

1913 : Шарль Роберт Рише, «в знак признания его работ по анафилаксии.»

1912 : Алексис Каррель, «в признание его работы по сосудистому шву и трансплантации кровеносных сосудов и органов».

1911 : Allvar Гульстранд, «для его работы над диоптрий. глаз.»

Нобелевская премия в области медицины 1910-1901

1910 : Альбрехт Коссель, «в знак признательности за вклад в наши знания о химии клетки сделаны благодаря своей работе на белков, включая нуклеиновые вещества.»

1909 : Эмиль Теодор Кохер, «за труды по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы».

1908: Илья Ильич Мечников, Пауль Эрлих, «в знак признания их работ по иммунитету.»

1907 : Шарль Луи Альфонс Laveran, «в признание его работ о роли простейших в возникновении заболеваний».

1906 : Камилло Гольджи, Сантьяго Рамон-и-Кахаль «в знак признания их работы по структуре нервной системы».

1905: Роберт Кох, «за его исследования и открытия в связи с туберкулезом».

1904: Иван Петрович Павлов, «в знак признания его работ по физиологии пищеварения, благодаря которой знание о жизненно важных аспектов этого вопроса был преобразован и расширен.»

1903 : Нильс риберг финсен, «в знак признания его вклада в лечение заболеваний, особенно обыкновенной волчанки, концентрированными световое излучение, благодаря которому он открыл новые возможности для медицинской науки.»

1902 : Рональд Росс, «за работу по малярии, в которой он показал, каким образом он поступает в организм и тем самым заложил фундамент для успешных исследований этого заболевания и методов борьбы с ним.»

1901 : Эмиль Адольф фон Беринг «за работу по сывороточной терапии, особенно ее применение против дифтерии, которыми он открыл новый путь в области медицинской науки и тем самым отдали в руки врача победоносное оружие против болезни и смерти.»

Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2018 году стали Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё за разработки в области терапии рака путем активации иммунного ответа. Прямая трансляция объявления победителя ведется на сайте Нобелевского комитета. Подробнее о заслугах ученых можно узнать в пресс-релизе Нобелевского комитета.

Ученые разработали принципиально новый подход к терапии рака, отличный от существовавших ранее радиотерапии и химиотерапии, который известен как «ингибирование чекпойнтов» клеток иммунитета (немного об этом механизме можно прочитать в нашем , посвященном иммунотерапии). Их исследования посвящены тому, как устранить подавление активности клеток иммунной системы со стороны раковых клеток. Японский иммунолог Тасуку Хондзё (Tasuku Honjo) из университета Киото открыл рецептор PD-1 (Programmed Cell Death Protein-1) на поверхности лимфоцитов, активация которого приводит к подавлению их активности. Его американский коллега Джеймс Эллисон (James Allison) из Андерсоновского ракового центра университета Техаса впервые показал,что антитело, блокирующее ингибиторный комплекс CTLA-4 на поверхности Т-лимфоцитов, введенное в организм животных с опухолью, приводит к активации противоопухолевого ответа и уменьшению опухоли.

Исследования этих двух иммунологов привели к появлению нового класса противораковых препаратов на базе антител, связывающихся с белками на поверхности лимфоцитов, либо раковых клеток. Первый такой препарат, ипилимумаб - антитело, блокирующее CTLA-4, был одобрен в 2011 году для лечения меланомы. Антитело против PD-1, Ниволумаб, было одобрено в 2014 году против меланомы, рака легкого, почки и некоторых других типов рака.

«Раковые клетки, с одной стороны, отличаются от наших собственных, с другой стороны, являются ими. Клетки нашей иммунной системы эту раковую клетку узнают, но не убивают, - пояснил N+1 профессор Сколковского института наук и технологий и университета Ратгерса Константин Северинов. - Авторы в числе прочего открыли белок PD-1: если убрать этот белок, то иммунные клетки начинают узнавать раковые клетки и могут их убить. На этом основана терапия рака, которая сейчас широко используется даже в России. Такие препараты, ингибирующие PD-1, стали существенным компонентом современного арсенала борьбы с раком. Он очень важный, без него было бы гораздо хуже. Эти люди действительно подарили нам новый способ контроля над раком - люди живут, потому что есть вот такие терапии».

Онколог Михаил Масчан, заместитель директора Центра детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Димы Рогачева, говорит, что иммуннотерапия стала революцией в области лечения рака.

«В клинической онкологии это одно из крупнейших событий в истории. Мы сейчас только начинаем пожинать плоды, которые принесла разработка этого типа терапии, но то, что она перевернула ситуацию в онкологии, стало ясно еще около десяти лет назад - когда появились первые клинические результаты применения лекарств, созданных на основе этих идей», - сказал Масчан в беседе с N+1 .

По его словам, с помощью комбинации чекпойнт-ингибиторов долгосрочная выживаемость, то есть фактически выздоровление, может быть достигнута у 30-40 процентов пациентов с некоторыми видами опухолей, в частности, меланомой и раком легкого. Он отметил, что в ближайшем будущем появятся новые разработки, основанные на этом подходе.

«Это самое начало пути, но уже есть много видов опухолей - и рак легкого и меланома, и ряд других, при которых терапия показала эффективность, но еще больше - при которых она только исследуется, исследуются ее комбинации с обычными видами терапии. Это самое начало, и очень многообещающее начало. Число людей, которые выжили благодаря этой терапии, уже сейчас измеряется десятками тысяч», - сказал Масчан.

Каждый год в преддверие объявления лауреатов аналитики пытаются угадать, кому будет вручена премия. В этом году агентство Clarivate Analytics, которое традиционно делает прогнозы на основании цитируемости научных работ, включило в «Нобелевский список» Наполеоне Феррара, который открыл ключевой фактор формирования кровеносных сосудов, Минору Канехиса, который создал базу данных KEGG, и Саломона Снайдера, который занимался рецепторами для ключевых регуляторных молекул в нервной системе. Интересно, что Джеймса Эллисона агентство указало в качестве возможного лауреата Нобелевской премии в 2016 году, то есть в его отношении прогноз сбылся довольно скоро. Кого агентство прочит в лауреаты по остальным нобелевским дисциплинам - физике, химии и экономике, можно узнать из нашего блога . По литературе в этом году премию вручать .

Дарья Спасская

За последние годы мы уже почти разучились понимать, за что получают Нобелевскую премию по медицине. Так сложны и непостижимы для обычного ума исследования лауреатов, так витиеваты формулировки, объясняющие причины её присуждения. На первый взгляд, здесь похожая ситуация. Как нам понять, что означает «подавление негативного иммунного регулирования»? Но на самом деле все гораздо проще, и мы вам это докажем.

Во-первых, результаты исследований лауреатов уже внедрены в медицину: благодаря им создан новый класс средств для лечения рака. И многим больным они уже спасли жизнь или существенно продлили её. Препарат ипилимумаб, сделанный благодаря исследованиям Джеймса Эллисона, был официально зарегистрирован в США Управлением по пищевым продуктам и лекарствам в 2011 году. Сейчас подобных лекарств уже несколько. Все они воздействуют на ключевые звенья взаимодействия злокачественных клеток с нашей иммунной системой. Рак — великий обманщик и умеет вводить в заблуждение наш иммунитет. А эти препараты помогают ему восстановить свою работоспособность.

Тайное становится явным

Вот что рассказывает о новом направлении в лечении рака и о новых препаратах, появившихся благодаря нобелевским лауреатам, врач-онколог, доктор медицинских наук, профессор, заведующий научной лабораторией химиопрофилактики рака и онкофармакологии Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н. Н. Петрова Владимир Беспалов :

— Свои исследования нобелевские лауреаты проводят с восьмидесятых годов, и благодаря им потом было создано новое направление в лечении рака: иммунотерапия с помощью моноклональных антител. В 2014 г. оно было признано самым перспективным в онкологии. Благодаря исследованиям Дж. Эллисона и Т. Хондзё созданы несколько новых эффективных препаратов для лечения рака. Это высокоточные средства направленные на особые мишени, играющие ключевую роль в развитии злокачественных клеток. Например, препараты ниволумаб и пембролизумаб блокируют взаимодействие особых белков PD-L-1 и PD-1 с их рецепторами. Эти белки, вырабатываемые злокачественными клетками, помогают им «прятаться» от иммунной системы. В результате клетки опухоли становятся как бы невидимыми для нашей иммунной системы и она не может им противостоять. Новые лекарства снова делают их видимыми, и благодаря этому иммунитет начинает уничтожать опухоль. Первым лекарством, созданным благодаря нобелевским лауреатам, был ипилимумаб. Его использовали для лечения метастатической меланомы, но у него были серьезные побочные эффекты. Препараты нового поколения безопаснее, ими лечат не только меланому, но ещё немелкоклеточный рак легкого, рак мочевого пузыря и другие злокачественные опухоли. Сегодня подобных препаратов уже несколько, и они продолжают активно исследоваться. Сейчас проходят их испытания при некоторых других видах рака, и, возможно, спектр их применения будет шире. Такие препараты зарегистрированы в России, но, к сожалению, они очень дороги. Однократный курс введения стоит более миллиона рублей, и их нужно потом повторять. Но они эффективнее химиотерапии. Например, до четверти больных с далеко зашедшей меланомой полностью излечиваются. Такого результата нельзя добиться никакими другими препаратами.

Моноклоны

Все эти лекарства представляют собой моноклональные антитела, абсолютно аналогичные человеческим. Только делает их не наша иммунная система. Препараты получают с помощью генно-инженерных технологий. Как и обычные антитела, они блокируют антигены. В роли последних выступают активные регуляторные молекулы. Например, первый препарат ипилимумаб блокировал регуляторную молекулу CTLA-4, играющую важнейшую роль в защите раковых клеток от иммунной системы. Именно этот механизм и открыл один из нынешних лауреатов Дж.Элиссон.

Моноклональные антитела — это мейнстрим в современной медицине. На их основе создают много новых препаратов от тяжелейших болезней. Например, недавно появились такие препараты для лечения повышенного холестерина. Они специфически связываются с регуляторными белками, регулирующими синтез холестерина в печени. Выключая их, они эффективно тормозят его производство, и холестерин снижается. Причем они действуют именно на синтез вредного холестерина (ЛПНП), не влияя на выработку полезного (ЛПВП). Это очень дорогие препараты, но цена на них быстро и резко снижается из-за того, что они используются все чаще. Так было раньше со статинами. Поэтому со временем они (и новые средства от рака, надеемся, тоже) будут более доступными.

Первая в этом году Нобелевская премия по медицине-2018 была обнародована Нобелевским Комитетом 1 октября 2018 года на своем официальном сайте , где дан пресс-релиз события. Десятилетиями ученые пытались понять, почему клетки иммунной системы не могут справиться с раковыми клетками. Вопрос решен и ученые получили высшее признание — нобелевскую премию.

Премию получили двое ученых за исследования в области рака: они нашли способ, как заставить иммунную систему больного самой справиться с раковыми клетками. Лауреатами стали 70-летний профессор Техасского университета в Остине (США) Джеймс Эллисон и его 76-летний коллега Тасуку Хондзё из Киотского университета (Япония).

Jpg" alt="Нобелевская премия по медицине-2018 - лауреаты" width="640" height="251" srcset="" data-srcset="https://i1.wp..jpg?w=800&ssl=1 800w, https://i1.wp..jpg?resize=300%2C118&ssl=1 300w, https://i1.wp..jpg?resize=768%2C301&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">

Они обнаружили два разных механизма, с помощью которых организм подавляет активность Т-лимфоцитов (иммунных клеток-убийц).

Если заблокировать эти механизмы, то Т-лимфоциты «выходят на свободу» и отправляются на битву с раковыми клетками. Это называют иммунотерапией рака, и она уже несколько лет применяется в клиниках.

Почему пишу эту статью? Хочу объяснить механизм, как можно заставить иммунитет самостоятельно уничтожить опасную опухоль.

Иммунитет состоит из разных клеток. Чтобы легче воспринимать информацию, я постараюсь обойтись минимумом специальной медицинской терминологии. Если говорить в общем, то в иммунная система - это ее активаторы (стимуляторы) и тормоза (ингибиторы). Именно баланс между ними свидетельствует об сильном иммунитете, который справится с любой болезнью.

Как работает иммунитет. Т-лимфоциты: клетки хелперы, киллеры, супрессоры

Названные клетки (хелперы, киллеры и супрессоры) относятся к Т-лимфоцитам — это тип белых кровяных клеток, каждая из которых исполняет определенную функцию.
Главное задание иммунитета — уметь распознавать свои и чужие клетки. С этим отлично справляются Т-хелперы — они идентифицируют чужака или свою поврежденную клетку и стимулируют иммунный ответ , вызывая к работе клетки Т-киллеры, клетки-фагоциты и усиленный синтез антител.

Т-киллеры - этот тип Т-лимфоцитов ключевые игроки в защите организма. Их еще называют клетки-убийцы, цитоксические лимфоциты («цито» в переводе означает «клетка», «токсические» — ядовитые). Они агрессивно реагируют на присутствие в организме неполноценных клеток (в том числе раковых) и чужеродного белка. О них поговорим чуть больше.

Своими отростками они прикасаются к объекту, а затем разрывают контакт и уходят. Своя «неполноценная» клетка или чужая, к которой прикоснулся лимфоцит, спустя некоторое время погибает.

Причина гибели — кусочки мембраны, оставленные на их поверхности Т-киллером. Кусочки мембраны вызывают сквозное отверстие в той клетке, к которой они прикоснулись, ее внутренняя среда начинает напрямую сообщаться с внешней — клеточный барьер нарушается. Обреченная клетка раздувается водой, из нее выходят белки цитоплазмы, органеллы разрушаются… Она погибает, а дальше к ней подходят фагоциты и пожирают ее остатки.

Как видим, тельца Т-киллеров обладают рецепторами, которые связываются с «чужими», маркируют их и заставляют организм отвечать на этот вызов – вырабатывать защиту или убивать вторгшихся. Но дополнительные белки, которые действуют, как усилители Т-лимфоцитов, также нужны для запуска полномасштабного иммунного ответа.

Именно Т-киллеры осуществляют агрессивный иммунный ответ при помощи усилителей — Т-хелперов.

Следующая группа клеток — Т-супрессоры («супрессия» означает «подавление»). Если Т-хелперы усиливают реакцию иммунитета, то супрессоры, наоборот, подавляют, регулируя силу иммунного ответа. Это позволяет иммунной системе с умеренной силой отвечать на раздражители, не вызывая аутоиммунных заболеваний.

Почему Т-клетки реагируют на раковые собственные клетки, будто они чужие? Общий принцип взаимодействия иммунной системы с опухолями выглядит следующим образом. В результате мутаций в клетках опухоли образуются белки, отличающиеся от «нормальных», к которым организм привык. Поэтому Т-клетки реагируют на них, как на чужеродные объекты.

Это очень упрощенная схема, доступная к пониманию людей без медицинского образования. Есть ряд других клеток, но перечисленных будет достаточно для понимания задачи иммунитета при обнаружении «чужого».

Как опухоль пытается обмануть иммунную систему

Опухоль - это система клеток, которые используют самые разные способы ускользнуть от иммунной системы. Они научились «притворяться» и «маскироваться». Некоторые опухолевые клетки скрывают видоизмененные белки со своей поверхности, другие уничтожают дефектные белки, третьи выделяют вещества, подавляющие работу иммунитета . И чем «злее» опухоль, тем меньше шансов у иммунной системы с ней справиться.

Клетки опухоли научились использовать молекулы белка CTLA4, чтобы избежать атаки иммунной системы. Раковые клетки начинают вырабатывать большое количество активаторов CTLA4.
Активаторы распознают «контрольные точки» и таким образом подавляют иммунитет. Активация «контрольных точек иммунитета» подавляет развитие иммунного ответа. К такой «контрольной точке» относится белок CTLA4, которого длительное время изучал Эллисон.

Ингибиторы, которые предложил использовать учёный, блокируют эти активаторы и не дают опухолевым клеткам избежать иммунной реакции. Итогом исследования учёного стала разработка препаратов-антител, ингибирующих «контрольные точки» — это его главное открытие.

Нобелевская премия по медицине-2018: в чем суть открытия

Нобелевскую премию в этом году вручают за снятие блокировки с Т-киллерных клеток. Нобелевские лауреаты 2018 года уже шесть лет помогают онкобольным в борьбе с опухолями, используя результаты своих исследований на практике. Учёные выяснили, как раковая опухоль «обманывает» иммунную систему и создали на основе своих исследований эффективную противораковую терапию — иммунотерапию.

Среди традиционных способов лечения рака наиболее распространены химио- и лучевая терапии. Существует и «естественные» методы лечения злокачественных образований, в том числе иммунотерапия. Одно из её перспективных направлений занимается использованием ингибиторов «контрольных точек иммунитета», расположенных на поверхности лимфоцитов (клеток иммунной системы).

Оба ученых-лауреата шли к открытию разными путями. Давайте рассмотрим что исследовал каждый из них и как им удалось заставить иммунитет справиться с онкологией.

Открытие доктора Джеймс Эллисон

Джеймс Эллисон сумел разблокировать иммунную систему с помощью антител против белка-тормоза. Доктор изучал действие определенного клеточного белка Т-лимфоцитов (условное название CTLA-4). Он пришел к выводу, что этот белок тормозит работу Т- киллеров.

Ученый искал пути, как разблокировать иммунною систему. Ему пришла идея разработать антитело, которое свяжет белок-тормоз и заблокирует его функцию подавления иммунной системы. Джеймс Эллисон провел ряд экспериментов с мышами, зараженными раком. Его интересовал вопрос, поможет ли блокада белка (CTLA-4) антителами освободить иммунную систему для атаки раковых клеток.

Больных раком лабораторных мышей удалось вылечить с помощью терапии антителами , которые сняли торможение иммунного ответа и разблокировали противоопухолевую активность Т-лимфоцитов .

В 2010 году доктор Эллисон провел клинические исследования пациентов, больных меланомой (рак кожи). У части больных полностью исчезли остаточные следы рака кожи - как следствие иммунотерапии.

Вот так это выглядит на инфографике, созданной Нобелевским комитетом.

Jpg" alt="Открытие доктора Джеймс Эллисон: блокада белка CTLA-4" width="640" height="369" srcset="" data-srcset="https://i2.wp..jpg?w=850&ssl=1 850w, https://i2.wp..jpg?resize=300%2C173&ssl=1 300w, https://i2.wp..jpg?resize=768%2C443&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">
Иммунная система начнет активно уничтожать «чужие» клетки, если будет активирован Т-лимфоцит. Для его активации необходимо связаться клеточным рецептором с другими иммунными элементами, идентифицирующими «чужого» — антигенами. Теперь должен появиться клеточный усилитель иммунного ответа , но он заблокирован белком CTLA-4. Разблокировать его можно антителами против CTLA-4.

Слева на рисунке видно белок-тормоз и клеточный рецептор. Усилитель не работает (зеленый пупырышек).
Справа — антитела (зеленого цвета) против CTLA-4 блокируют функцию торможения лимфоцитов, белок-тормоз нейтрализован антителом, клеточный усилитель подает усиленный сигнал иммунной системе и Т-лимфоциты начинают атаковать раковые клетки.

Молекула белка CTLA-4 появлялась только на активированных Т-клетках. Заслуга Эллисона в том, что он предположил, что все наоборот: CTLA-4 появляется на активированных клетках специально, чтобы их можно было остановить.

То есть, на каждой активированной Т-клетке есть ингибирующая молекула, которая конкурирует за прием сигнала (и включение или выключение работы иммунитета). Немного выше рассматривалось, как сигнал «чужой» клетки Т-хелперы передают Т-киллерам — и после приема сигнала клетки-киллеры поражают чужеродные. Но молекула белка CTLA-4 перехватывает сигнал «чужой» и блокирует киллеров.

Ученый сумел антителами связать белок-ингибитор и освободить иммунную систему для атаки раковых клеток.

Открытие доктора Тасуку Хондзё

Доктор Тасуку Хондзё на несколько лет раньше также открыл белок-тормоз (PD-1), расположенный на поверхности клеток лимфоцитов.

Хондзё исследовал аналогичный белок иммунных клеток (PD1) и выяснил, что он работает как тормоз, сдерживая развитие опухоли и, одновременно, блокируя Т-киллеры.

Ученый также синтезировал антитела к PD-1, которые сняли блокировку и, как результат — усиленная иммунная атака на раковые клетки.

Jpg" alt="Открытие доктора Тасуку Хондзё: Антитела к PD-1 подавляют функцию торможения" width="640" height="369" srcset="" data-srcset="https://i1.wp..jpg?w=850&ssl=1 850w, https://i1.wp..jpg?resize=300%2C173&ssl=1 300w, https://i1.wp..jpg?resize=768%2C443&ssl=1 768w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" data-recalc-dims="1">

Как видите, одновременно оба ученые сделали открытие, как снять механизм торможения протеинами работы иммунной системы. После блокировки этих белков-тормозов антителами (к каждому конкретному протеину), развязываются руки иммунным клеткам и они активно убивают онкологические опухоли.

Обе блокирующие молекулы - CTLA-4 и PD-1 - и соответствующие им сигнальные пути назвали иммунными чекпоинтами (от англ. checkpoint - контрольная точка).

В настоящее время проводится множество тестов и клинических опытов в области иммунотерапии рака и в качестве цели тестируются новые контрольные белки, обнаруженные нобелевскими лауреатами.

Прошло не меньше 15 лет между открытиями чекпоинтов и одобрением лекарств на основе их ингибиторов. Сейчас применяют шесть таких препаратов: один блокатор CTLA-4 и пять блокаторов PD-1. Почему блокаторы PD-1 оказались удачнее? Дело в том, что клетки многих опухолей тоже несут на своей поверхности PD-L1, чтобы блокировать активность Т-клеток. Таким образом, CTLA-4 активирует Т-киллеры в целом, а PD-L1 более специфично действуют на опухоль. И осложнений в случае блокаторов PD-1 возникает несколько меньше.

Какие препараты используют для иммунотерапии рака: название, стоимость

В нашей стране используют препараты для иммунной терапии онкологических опухолей. Большинство из них недоступны по цене для обычных больных.

Jpg" alt="Какие препараты используют для иммунотерапии рака" width="500" height="274" srcset="" data-srcset="https://i2.wp..jpg?w=500&ssl=1 500w, https://i2.wp..jpg?resize=300%2C164&ssl=1 300w" sizes="(max-width: 500px) 100vw, 500px" data-recalc-dims="1">

К ним относятся:

• пембролизумаб (“Китруда”) — эффективен при раке легкого, меланоме
• ниволумаб (“Опдиво”) — эффективен при раке почки, меланоме
• ипилимумаб (“Ервой”)
• атезолизумаб (“Тецентрик”)

Препарат Китруда — представитель группы моноклональных антител. Его особенностью является возможность получения благоприятных результатов даже при лечении метастатических форм злокачественных опухолей. Несмотря на то что в России Кейтруда зарегистрирован в конце 2016 года, купить его практически не возможно даже в Москве и Санкт-Петербурге. Наши сограждане заказывают лекарство в странах Европы - Бельгии, Германии.

Стоимость одного флакона Кейтруда составляет 3290 евро.

Опдиво — более дешевый аналог Китруды.

Препарат Ервой. В качестве монотерапии назначают взрослым и детям старше 12 лет в дозе 3 мг/кг. Ервой вводят внутривенно на протяжении полутора часов каждые 3 недели в количестве четырех доз на курс лечения. Только по окончании терапии можно оценивать эффективность средства и ответную реакцию пациента.

Цена одного флакона препарата Ервой зависит от дозировки действующего вещества и составляет 4200 - 4500 евро за флакон 50 мг/10 мл и 14900 - 15 000 евро за флакон 200 мг/40 мл.

Тецентрик — препарат для терапии уротелиального рака, а также немелкоклеточного рака легких. Препарат можно купить не везде. Приобрести его можно в специализированных аптеках США, в Ватикане, в некоторых аптеках Германии, а также под заказ он поставляется в Израиль. Атезолизумаб является моноклональным антителом, специфичным к белку PD-L1.

Стоимость его – различная, в зависимости от того, где вы его приобретаете и через какую цепочку посредников он вам достался, составляет от 6,5 до 8 тыс. долларов США за один флакон.

Как видите, цена лечения не каждому по карману. Будем надеяться, что со временем, антитела против рака станут более доступными.

Врачи-иммунологи-онкологи отмечают наличие побочных эффектов в виде аутоиммунных реакций организма, которые часто проходят после прекращения лечения.

Как итог статьи. За внедрение своих разработок в лечение больных раком Нобелевская премия по медицине-2018 присуждена Нобелевским лауреатам 2018 года: Джеймс Эллисон (James Patrick Allison) и Тасуку Хондзё (Tasuku Honjo). Оба ученые сделали открытие, как снять механизм торможения протеинами работы иммунной системы и помочь иммунным клеткам расправиться с опухолью.

Посмотрите объяснения к открытию Нобелевских лауреатов в этом видео:

Прошу читателей: если статья понравилась - поделитесь информацией в соц. сетях — многие могут искать подобную информацию.

Будьте здоровы и берегите собственный иммунитет — тогда рак вас не коснется!

В статье использованы иллюстрации:
© Нобелевский Комитет по физиологии или медицине. Иллюстратор: Маттиас Карлен
Фото лауреатов Нобелевской премии — с сайтов chron.com и asahi.com .