7. Исследование действия бластофага на химически
индуцированные и спонтанные опухоли.
Поскольку бластофаг оказался неэффективным в отношении экспериментальных перевиваемых опухолей мы предположили, что для дальнейшего исследования его противоопухолевой активности более адекватной будет модель химически индуцированной опухоли, т.е. опухоли, которая первично возникает у животного после введения ему особого химического вещества (канцерогена). В качестве экспериментально модели был выбран рак молочной железы крысы, которой индуцировался введением животным канцерогенного вещества 2,4-диметил-бензантрацена. Применение бластофага начиналось сразу после формирования у животных видимых опухолей. Результаты экспериментов, также как и в случае перевиваемых опухолей, оказались отрицательными. Бластофаг не оказал противоопухолевого действия. Он не вилял на скорость развития опухоли и не увеличивал продолжительность жизни животных-опухоленосителей, попросту - был совершенно бесполезен! Как объяснить очередной отрицательный результат? По какой причине все использованные экспериментальные модели опухолей, как перевиваемые, так и индуцированные, продемонстрировали неэффективность препарата? Принципиально могут быть две причины неэффективности бластофага в отношении экспериментальных опухолей.
Во-первых, во всех стандартных экспериментальных опухолевых моделях обычно используются мелкие грызуны – крысы и мыши. Возможно, что бластофаг обладает некоторым видовым ограничением в проявлении своей противоопухолевой активности и именно поэтому не действует на опухоли лабораторных грызунов.
Альтернативное объяснение может быть основано на предположении о том, что используемые в лабораториях модели опухолей принципиально не являются полностью адекватной моделью «естественного», спонтанного опухолеобразования.
Чтобы оценить вероятность видоспецифичности действия бластофага, необходимо исследовать его противоопухолевую активность также и на других видах животных – не грызунах, например на кошках и собаках. Второе предположение можно проверить, сравнив действие бластофага на экспериментальные модели опухолей с таковым на естественные, спонтанные, опухоли, возникающие у лабораторных животных.
К сожалению, на данный момент удалось проделать только первую часть работы, а именно, было исследовано противоопухолевое действие бластофага на спонтанные опухоли домашних животных - собак и кошек. В обоих случаях результаты применения препарата продемонстрировали его высокую противоопухолевую активность. Причем, клиническая картина противоопухолевого действия препарата у этих животных полностью соответствовала таковой у людей.
Эти результаты свидетельствуют о том, что бластофаг обладает сопоставимой противоопухолевой активностью в отношении как спонтанных опухолей людей, так и домашних животных - собак и кошек. Таким образом, предположение о видовой специфичности противоопухолевого действия бластофага можно считать маловероятным. Соответственно, более вероятным является предположение о нечувствительности к бластофагу именно экспериментальных опухолей. Но в таком случае можно сделать вывод о том, что экспериментальные опухоли не являются вполне адекватной моделью процесса спонтанного опухолеобразования. Возможная причина такого феномена пока совершенно не исследована.
8. Заключение.
Подводя итог рассмотрению изложенных данных, можно сделать два основных вывода.
Во-первых, можно считать доказанным, что действующий компонент препарата имеет химическую природу, а существующие гипотезы о его вирусной или грибковой природе являются необоснованными и не могут рассматриваться всерьез.
Во-вторых, приходится констатировать полностью отрицательный результат попыток экспериментального исследования противоопухолевых свойств бластофага. Ни на одной из использованных экспериментальных моделей злокачественных опухолей препарат не проявил противоопухолевых свойств. Такие факты находятся в явном противоречии с результатами эффективного применения бластофага для лечения рака у людей и домашних животных (собак и кошек).
Рассуждая логически, следует допустить, две причины таких различий. Возможно, что бластофаг имеет видовые ограничения своего противоопухолевого действия, вследствие чего не действует на опухоли мелких лабораторных грызунов. Однако, вероятность такого предположения мала, поскольку весь имеющийся опыт экспериментальной онкологии указывает на идентичность опухолей мелких лабораторных животных опухолям животных других видов и человека.
Вторая, с нашей точки зрения более вероятная причина неэффективности бластофага в отношении экспериментальных опухолей, все же может быть связана именно с тем, что способ их возникновения и процесс развития не в полной мере отражает таковые у спонтанных опухолей. В этом случае можно поставить под сомнение адекватность экспериментальных моделей канцерогенеза естественному процессу опухолеобразования. Бластофаг же можно рассматривать как удобный инструмент для исследования причин различия экспериментальных и спонтанных опухолей. Соответственно, выяснение молекулярного механизма его противоопухолевого действия будет равносильно раскрытию причин этих различий. Важным результатом выполнения таких исследований может явиться создание экспериментальной модели опухоли, чувствительной к бластофагу и, соответственно, более адекватной процессу естественного опухолеобразования.
Теоретическим размышлениям о механизме противоопухолевого действия бластофага и формулированию соответствующей гипотезы посвящен раздел сайта «Гипотеза о механизме противоопухолевого действия бластофага».
ГИПОТЕЗА О МЕХАНИЗМЕ
ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ДЕЙСТВИЯ БЛАСТОФАГА
Чем спонтанные опухоли отличаются от экспериментальных?
Большое значение для формулирования нашей гипотезы о механизме действия бластофага имеют результаты экспериментов, демонстрирующие его полную неэффективность в отношении экспериментальных опухолей. Этот неожиданный факт позволил сделать вывод о том, что мишень для действия бластофага в экспериментальных опухолях отсутствует, что принципиально отличает их от спонтанных (возникших естественным путем) опухолей. Что же это за мишень, на которую действует бластофаг в спонтанных опухолях и которая отсутствует – в экспериментальных?
Долгие размышления на эту тему неожиданно дали плоды, когда на глаза попались старые работы по микробиологическому исследованию раковых опухолей. Эти исследования активно проводились с конца XIX до середины XX веков и продемонстрировали, что в тканях злокачественных опухолей и крови онкологических больных имеется некий микроорганизм, который в организме здоровых людей отсутствует. Многим исследователям удалось выделить этот микроорганизм и культивировать его in vitro, он оказался очень мелкой бактерией со сложным циклом развития. В организме больного злокачественной опухолью этот микроб присутствует сразу в двух формах: в виде мельчайшего фильтрующегося (проходящего через микробиологические фильтры) микроорганизма, располагающегося внутри опухолевых клеток (внутриклеточная форма) и в виде обычной бактерии, находящейся в межклеточном пространстве (внеклеточная форма).
Некоторым исследователям даже удалось, заражая этим микробом лабораторных животных, вызвать у них появление опухолей! В результате даже была высказана гипотеза об инфекционной природе рака, которая предполагала, что микроорганизм, живущий в опухолях, и является причиной их возникновения. Заинтересованный читатель может подробно ознакомиться с этими работами в специальном обзоре. [1]
Таким образом, спонтанные злокачественные опухоли, возникшие «естественным» путем, населены неким микроорганизмом – это научный факт. Так может в этом факте и кроется причина различий в свойствах спонтанных и экспериментальных опухолей? Быть может, в экспериментальных опухолях отсутствует этот микроорганизм и именно это является причиной их нечувствительности к бластофагу? Попробуем разобраться в этом вопросе.
Вероятность того, что перевиваемые опухоли не содержат в своем составе специфического микроорганизма, достаточно велика. Опухолевые клетки, используемые для прививки опухолей лабораторным животным, культивируются в присутствии комплекса эффективных антибиотиков, чтобы предотвратить их бактериальное и грибковое заражение. Поэтому первично привитые опухоли должны быть стерильными. Дополнительным фактором, способствующим стерильности экспериментальных опухолей, является содержание лабораторных животных в соответствии с правилами асептики и антисептики. Стандартные корма животных также являются практически стерильными концентратами. В совокупности эти факторы должно резко снижать вероятность инфицирования опухолей у экспериментальных животных. Этому также способствует и непродолжительное время жизни животных с привитыми опухолями, которая обычно не превышает одного месяца. За столь непродолжительное время колонизация опухоли специфическим микроорганизмом, по-видимому, не происходит.
Сходные соображения можно высказать и в отношении опухолей индуцируемых химическими канцерогенами. Химические канцерогены, как правило, являются высокотоксическими веществами и обладают выраженным антибактериальным действием. Это в полной мере относится и к 2,4-диметил-бензантрацену, который мы применяли для индукции опухолей у крыс. Поэтому можно считать маловероятным, что химически индуцированные опухоли содержат в своем составе специфический микроорганизм, присутствующий в спонтанных опухолях.
В совокупности, изложенные выше факты дают веские основания для предположения о том, что экспериментальные опухоли отличаются от спонтанных отсутствием в них специфической микрофлоры.
Именно это соображение мы и положили в основание нашей гипотезы о причине нечувствительности экспериментальных опухолей к бластофагу. Мы предполагаем, что именно присутствие бактерий в спонтанных опухолях обеспечивает их чувствительность к бластофагу.
В поддержку высказанной гипотезы говорят и клинические наблюдения, показывающие, что после применения антибиотиков или химиотерапевтических препаратов (цитостатиков) опухоли больного становятся нечувствительными к действию бластофага. Можно думать, что такое явление является результатом стерилизующего действия этих препаратов в отношении микроорганизмов, заселяющих опухоли.
В рамках высказанной гипотезы необходимо попытаться ответить на ключевой вопрос, каким образом присутствие бактерий в опухолях делает их чувствительными к бластофагу? Размышлениям на эту тему будет посвящены следующие разделы этой статьи.
Возможный молекулярный механизм
противоопухолевого действия бластофага
Для того чтобы представить себе механизм противоопухолевого действия бластофага, необходимо попытаться ответить на следующие два вопроса:
- Каким образом присутствие бактерий в опухолях может делать их чувствительными к противоопухолевому действию бластофага?
- Какие молекулярные компоненты бластофага могут отвечать за его противоопухолевое действие?
Клинические и экспериментальные данные, используемые нами для ответа на эти вопросы, рассмотрены в соответствующих разделах сайта: «Противоопухолевые свойства бластофага и способ его применения» и «Результаты экспериментального исследования бластофага». Эти данные можно суммировать в трех пунктах:
- Действие бластофага абсолютно специфично (таргетно) направлено против тканей опухолей. На здоровые ткани организма бластофаг не действует.
- Бластофаг, введенный в организм здорового животного или человека, не проявляет иммунотропной активности. Это означает, что в составе бластофага отсутствуют молекулы, обладающие антигенными свойствами.
- Бластофаг не оказывает прямого токсического действия в отношении опухолевых клеток in vitro. В то же время он вызывает развитие специфической противоопухолевой иммунной реакции in vivo. Это означает, что реализация противоопухолевого действия бластофага опосредована иммунной системой.
Рассмотрев в совокупности эти факты можно сделать вывод, что компонент бластофага, отвечающий за его противоопухолевую активность, должен специфически связываться с опухолевыми клетками, в результате чего они приобретают выраженные антигенные свойства, активирующие противоопухолевые иммунные реакции.
Чтобы представить этот процесс на молекулярном уровне, приходится допустить, что в опухолевых клетках имеются некие молекулярные структуры - молекулярные сайты, с которыми специфически связываются молекулы активного компонента бластофага. В результате такого связывания на опухолевой клетке формируется высокоиммуногенный молекулярный комплекс (антиген), который распознаётся иммунной системой как чужеродный. Вследствие такого распознавания немедленно активируется соответствующий каскад иммунных реакций, направленных против этого антигена. Поскольку этот антиген расположен в опухолевых клетках, то возникающая иммунная реакция развивается в опухолевой ткани, что и приводит к её некрозу.
Таким образом, молекулы противоопухолевого компонента бластофага являются по своей иммунологической природе гаптенами (низкомолекулярные вещества, которые приобретают иммуногенность только при связывании с высокомолекулярными молекулами) и индуцируют иммунный ответ только после специфического связывания с опухолеассоциированным молекулярным сайтом. Другими словами, связывание активного компонента бластофага с опухолевыми клетками приводит к их гетерогенизации, т.е. к образованию в опухолевых клетках новых антигенов, чужеродных для организма и не свойственных ранее данной опухоли.
Возможная природа опухолеассоциированного молекулярного сайта, специфически связывающегося с активным компонентом бластофага, будет рассмотрена в следующем разделе статьи.
Возможная природа активного компонента бластофага,
специфически взаимодействующего с опухолеассоциированным молекулярным сайтом.
В первом разделе этой статьи приведены сведения, указывающие на постоянное присутствие в опухолях и крови онкологических больных микроорганизмов бактериальной природы. Во втором разделе сделан вывод о том, что на опухолевой клетке имеется молекулярная структура, специфически связывающая активный компонент бластофага. В результате такого связывания формируется высокоиммуногенный молекулярный комплекс, который атакуется эффекторами иммунной системы, что в свою очередь приводит к повреждению опухолевой клетки и, как следствие, к некрозу опухоли.
В этом разделе мы попытаемся сформулировать гипотезу о возможной природе активного компонента бластофага и опухолеассоциированной молекулярной структуры, с которой он связывается.
В основу нашей гипотезы положен факт постоянного присутствия в опухолях онкологических больных микроорганизмов бактериальной природы. Многие исследователи показали, что в опухолях микроорганизмы присутствуют в двух формах, морфологически различающихся между собой: внеклеточной и внутриклеточной. Внеклеточная форма представляет собой обычную бактериальную форму, а внутриклеточная – представлена L-формой этой бактерии. Именно с этой внутриклеточной L-формой, по нашему предположению, и связано появление на опухолевой клетке специфической структуры, отличающей опухолевую клетку от нормальной клетки организма.
Известно, что для L-форм бактерий характерен так называемый феномен «мембранного паразитирования», при котором L-формы располагаются внутри клетки, плотно прилегая к ее плазматической мембране, причем, настолько плотно, что молекулярные структуры, входящие в состав мембран L-форм могут переносится на мембрану опухолевой клетки. В результате на ее внешней мембране появляются бактериальные антигенные детерминанты. Можно полагать, что эти детерминанты являются слабыми антигенами, поскольку не вызывают против себя выраженной иммунной реакции и, соответственно, опухоль не подвергается разрушению.
Далее логично предположить, что в составе бластофага имеются молекулы (гаптены) комплементарно взаимодействующие с бактериальными антигенными детерминантами на поверхности опухолевой клетки. Такое взаимодействие приводит к образованию молекулярных комплексов с выраженными антигенными свойствами, против которых и развивается иммунная реакция, приводящая к разрушению опухолевой клетки.
Заключение
Таким образом, выдвинутая нами гипотеза о механизме противоопухолевого действия бластофага, базируется на факте присутствия в тканях опухолей бактерий, антигенные структуры которых экспонируются на поверхности опухолевых клеток. Также высказано предположение о наличии в составе бластофага компонентов, которые комплементарно связываются с бактериальными опухолеассоциированными антигенными структурами. В результате такого связывания на поверхности опухолевой клетки появляется высокоиммуногенный антиген, который вызывает противоопухолевую иммунную реакцию.
Высказанная гипотеза позволяет удовлетворительно объяснить все имеющиеся клинические феномены, наблюдающиеся при терапии бластофагом злокачественных онкологических заболеваний.
Высказанная гипотеза также позволяет высказать предположение о биохимической природе опухолеассоциированных бактериальных антигенов и комплементарных им молекулярных компонентах бластофага. Этой теме будет посвящена отдельная статья.
[1] Б.В. Рубцов. Бактериологические исследования злокачественных новообразований. (Ретроспективный обзор). - «Российский медико-биологический вестник», - 2015 г, - № 1 , - стр.155-167 . Текст этого обзора имеется на сайте.
© Борис Рубцов. Результаты экспериментального исследования бластофага. - М., 2013.
При перепечатке / копировании материалов ссылка на сайт автора обязательна.