«Мне понадобилось 2,5 года, чтобы получить этот ген». Как российский ученый Петр Чумаков создал вакцину от рака

В декабре тысячи россиян с раком атаковали электронную почту НМИЦ радиологии — они хотели попасть в число первых добровольцев, которых отбирали для испытаний онковакцины «ЭнтероМикс». Пока ученые проверяют безвредность препарата. Но в перспективе инъекция сможет спасти от смерти миллионы больных.

По словам разработчиков вакцины, в ней содержатся вирусы, которые избирательно убивают опухолевые клетки, не повреждая нормальные. История этого лекарства берет начало еще в 1970-х годах: необычайное свойство вирусов открыла известная ученая Марина Ворошилова — мама вирусолога Петра Чумакова, который и создал «ЭнтероМикс».

MSK1.RU узнал, почему Петр Михайлович решил продолжить дело матери и как он разрабатывал онковакцину. Публикуем эту историю.

Петр Михайлович Чумаков родился 3 мая 1951 года в семье выдающихся вирусологов Михаила Чумакова и Марины Ворошиловой, которые в свое время победили полиомиелит в стране и во всём мире. Ученые несколько лет разрабатывали вакцину от смертельной инфекции, и к концу 1950-х заветная инъекция была получена. Супруги протестировали ее на трех своих сыновьях: Петре, Константине и Илье. Через две недели в крови привитых обнаружили антитела.

Дети росли не просто в ученой семье, а в научном городке — в поселке Института Полиомиелита. Детство Петра Чумакова выпало как раз на то время, когда полиовирус свирепствовал в СССР и других странах.

— Я 1951 года рождения, и как раз этот период пришелся на страшную пандемию полиомиелита. Практически всё мое детство прошло под знаком борьбы с ним, и мои родители очень много работали. Я видел их только в воскресенье, потому что они очень рано уходили и поздно приходили, — рассказывал в разговоре с MSK1.RU Петр Михайлович.

Ученый хорошо помнит, как в поселке колотили ящики из фанеры для отправки разработанной его отцом вакцины в Японию, где бушевала пандемия. В общем, разговоры о нейроинфекциях и Петр, и его брат Константин (ныне он известный в Америке вирусолог) слышали с самого детства.

О том, что некоторые вирусы способны излечивать рак, Петр Чумаков узнал в 10-12 лет. Это открытие в 1970-е годы сделала его мать Марина Ворошилова. Во время полиомиелитной кампании она нашла в организмах детей непатогенные (то есть незаразные) энтеровирусы, которые мешали создать иммунитет к инфекции. Потом ученая выяснила, что их можно применять для терапии онкологических заболеваний. Но тогда эти работы свернули — за ненадобностью.

— Эти вирусы были выделены из кишечника здоровых детей, этим занималась моя покойная мать еще в 1970-е годы. Во время вакцинирования против полиомиелита некоторые дети не защищались от вируса. Оказалось, в их кишечнике в это время шла бессимптомная инфекция другого вируса, который не давал внедриться полиовирусу, — рассказал MSK1.RU Чумаков.

Мамино открытие произвело на юного Петра очень большое впечатление. Уже в 15 лет он прошел летнюю практику в Институте Полиомиелита, а после школы поступил в медицинский институт. Когда встал вопрос об аспирантуре, Чумаков пошел в Институт молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта (там он трудится по сей день) — в лабораторию советского биохимика Георгия Георгиева.

Тогда в СССР только начали развивать генную инженерию. Структуру генов рассматривали на вирусах — это была самая простая модель. Георгиев поставил Чумакову задачу: создать вирусную модель на основе обезьяньего вируса SV-40.

— Это вирус ДНК, который в то время был горячей моделью для изучения генов. Он также может вызывать опухолевую трансформацию клеток грызунов, что важно для понимания механизмов опухоли. И вот через этот мостик я перешел к проблемам опухолевого роста, — рассказывал ученый в одном из интервью.

После окончания аспирантуры и защиты кандидатской Петр Михайлович продолжил работу в этом направлении. Больше всего его волновал вопрос о том, каким образом обычная клетка превращается в раковую. В Институте молекулярной биологии их специально культивировали в пробирке и превращали в злокачественные с помощью онкогенного вируса.

— Мы выявили один из генов этого вируса и белок, который способен превратить клетку в раковую. Но для того, чтобы изучить его функцию, надо получить этот ген. В то время это была технологически сложная проблема, мне понадобилось два с половиной года, чтобы этот ген получить, перепробовали мы огромное количество разных подходов, — рассказывал MSK1.RU вирусолог.

Выявив нужный ген, ученый стал изучать тот самый белок, который получил название р53. Петр Чумаков выяснил, что основная его функция — указывать клетке место в организме. Если же в клетке что-то идет не так, белок активируется и убивает ее. Но если мутация происходит в самом белке, то клетка забывает свое место в организме и начинает беспрерывно делиться — так и появляется опухоль.

— С каждой мутацией она всё быстрее и быстрее начинает делиться, потому что она уже не часть организма, а одноклеточный организм внутри организма. Это предраковая клетка, и она становится врагом — превращается в скопление клеток, которые всё время эволюционируют, проникают через сосуды, дают метастазы, — объяснял биолог.

Затем профессор переключился на онколитические вирусы. Когда в белке р53 происходит мутация, клетка выбрасывает функции, которые ей не нужны, в том числе защитную. Поэтому раковая клетка очень чувствительна к вирусам. Так в Институте поняли, что вирусы можно использовать для терапии рака.

Однако здесь возникла новая проблема. После проведенных исследований ученые выяснили, что вирус помогает далеко не всем пациентам с онкологией.

— Сценарий приобретения повреждений (клетки) отличается у каждого больного. У одного сначала возникает эта мутация, потом эта, потом другая. А у другого больного совершенно другие гены повреждаются, и клетка не чувствительна к вирусу, — объяснял MSK1.RU Чумаков. — Поэтому мы решили, что одного вируса мало. Для того, чтобы каждого больного можно было вылечить, надо иметь большую панель самых разных вирусов.

Именно эту панель и создают в Институте имени В. А. Энгельгардта. Вирусы «тренируют» по разным сценариям, чтобы они подходили каждому пациенту. Такой подход называется «персонифицированной медициной».

Чумаковскую «онковацину» назвали «ЭнтероМикс». Фактически это вирусные частицы, которые хранятся в растворе в заморозке. Пациенту их вводят либо внутривенно, либо напрямую, либо с помощью клеточных носителей.

— Мы разработали технологию, когда у пациента можно взять несколько миллилитров крови, приготовить препарат дендритных клеток и потом in vitro, то есть в пробирке, зарядить их вирусом, после чего эти зараженные дендритные клетки можно ввести пациенту. Такие клетки направленно идут в сторону опухоли, где выгружают этот вирус и заражают раковые клетки, — пояснял в одном из интервью разработчик терапии.

Для испытаний онковакцины ученые отобрали пациентов, которые уже исчерпали все возможности терапии. Исследования проводятся на базе НМИЦ радиологии.

12 июня 2024 года Петру Чумакову присудили премию РФ в области науки и технологий. Первую государственную награду ему вручил президент России.

«ЭнтероМикс» — не единственная отечественная онковакцина. Недавно первая пациентка с раком крови прошла начальный этап лечения российской онковакциной «Утжефра», которую разрабатывали в Москве с 2022 года. Мы рассказывали, что это за препарат и насколько он помогает.