Охота на рыжего дьявола. Роман с микробиологами

По возвращении в Провиденс я оказался в круговороте поистине тяжелых совпадений. Однажды утром мне позвонили из бостонского госпиталя: мой сын Максим попал в отделение скорой помощи. Я разговаривал с Милой по телефону о времени выезда в Бостон, когда в мой кабинет вошел доктор Ванебо и, смущаясь и недоговаривая всего до конца, как это бывает с ним, когда он в чем-то неуверен, сказал, что деньги на мою научную работу кончаются. А на следующий день мне позвонила из университета Висконсина-Мадисона Мари Тримэйн и сказала, что профессор Марша Бэтли, которая сконструировала плазмиду pSVneo — sea, умирает от метастаза меланомы в головной мозг. Я пришел в себя после трех тяжелых совпадений только через месяц. Я вернусь к этому. А пока расскажу еще об одной серии экспериментов, направленных на предотвращение меланомы.

ГЛАВА 31 Живая вакцина в капсулах

Среди научных сотрудников профессора Х. Х. Планельеса в Институте имени Гамалея в Москве, где я начал работать в конце 1960-х, была весьма пожилая исследовательница, которая время от времени поражала нас, молодых и порой неуважительных, микробиологов своими абсолютно оригинальными по методике и замыслу экспериментами. На всю жизнь я запомнил такой ее опыт на белых мышах, целью которого было получить антитела к брюшнотифозным палочкам. Она свято верила, что живые аттенуированные вакцины (скажем, BCG, состоящая из живых ослабленных туберкулезных палочек) таят в себе возможность реверсии (обратной мутации) к исходному вирулентному микроорганизму. Теоретически это было правдой. Чрезвычайно редко, но все же происходит это с туберкулезной вакциной, вакциной против полиомиэлита, оспы и другими, если вакцинируются иммунодефицитные больные (СПИД, лейкемия, кахексия). Нина Петровна (кажется, я не ошибаюсь в имени) была категорически против живых вакцин. Вакцины из убитых микробных клеток или изолированных микробных антигенов ее тоже не устраивали, потому что теряли богатый набор химических веществ, содержащихся в целостном микроорганизме. Значит, надо было иммунизировать мышей или кроликов (а в перспективе — людей) живыми неизмененными клетками бактерий, которые будут заключены в некий полупроницаемый скафандр. Внутрь скафандра (искусственной капсулы) могут проникать питательные вещества из организма, а наружу выходить продукты микробного метаболизма и антигены. Сами же микробы не должны проходить через стенки скафандра и поэтому заражать организм. Нина Петровна брала стерильные стеклянные ампулы, в которых обычно лиофилизировали микроорганизмы для длительного хранения. В стенках ампул при помощи раскаленной иглы проделывались дырочки. Ампула заполнялась питательным агаром (среда для выращивания микробов), который мгновенно застывал, заполняя дырочки. Внутрь агара, заключенного в ампуле, вносилась культура брюшнотифозной палочки, и горлышко ампулы запаивалось. Ампулу стерильно имплантировали внутрь брюшной полости животного. Рана заживала. Через две недели в крови подопытного животного появлялись антитела к брюшнотифозным антигенам: О, Н и Vi. Но опыт не удалось успешно завершить. Последовала катастрофа: брюшнотифозные палочки прорастали сквозь агар, проникали через дырочки в стенке ампулы, попадали в брюшную полость и заражали подопытных животных, которые вскоре погибали. Блестяще задуманный эксперимент проваливался из-за того, что у Нины Петровны не было ампул, сделанных из миллипоровых фильтров с отверстиями в 0.2р, задерживающих бактерии.

Обо всем этом я вспомнил, размышляя над возможностью вакцинировать мышей против меланомы — живыми полноценными клетками, а не облученными, выживающими в организме не более двух недель. Мне повезло. В лаборатории искусственных органов Браунского университета в те времена (середина 1990-х) д-ром М. Годдардом и его сотрудниками были выполнены успешные экспериментальные исследования по вживлению инкапсулированных трансплантантов животных клеток для использования их при лечении болезни Паркинсона, диабета и хронической боли. Я позвонил д-ру Годдарду. Мы встретились. Он пригласил меня рассказать сотрудникам его лаборатории о модели экспериментальной меланомы и антимеланомных вакцинах. Моя идея о сотрудничестве была поддержана д-ром Ванебо. С нашей лабораторией сотрудничала аспирантка д-ра Годдарда — Бет Зелински.

Бет Зелински была миловидной миниатюрной женщиной, чрезвычайно увлеченной экспериментальной работой. Бет готовила полимерные стерилизующиеся сегменты (трубочки-капсулы), в стенке которых были микроскопических поры, через которые легко проникала снаружи питательная среда, а изнутри сочились продукты метаболизма меланомных клеток, в том числе антигены. Сами клетки меланомы были гораздо крупней микроскопических пор и оставались внутри трубочек-капсул. Сначала запаивался один конец капсулы, которая заполнялась взвесью раковых клеток в питательной среде. Потом запаивался другой конец трубочки. Первые серии экспериментов состояли в том, чтобы узнать, растут ли клетки меланомы внутри капсул, помещенных в пластиковые сосуды, наполненные питательной средой. Через неделю капсулы изымались из питательной среды, фиксировались в растворе формалина и исследовались гистологически. К нашей радости оказалось, что клетки злокачественной опухоли прекрасно развивались внутри капсулы с микроскопическими порами, помещенной в питательную среду.

Можно было переходить к экспериментам на лабораторных животных. Мышам под общим наркозом разрезали живот по средней линии и внутрь брюшной полости вносили полимерные капсулы, содержащие живые клетки меланомы (живую антимеланомную вакцину). Альтернативной локализацией был продольный разрез в межлопаточной области, куда вносились полимерные пористые капсулы, содержащие клетки меланомы. Раны закрывались при помощи стерильных металлических клипс, которые через неделю удалялись. В конце эксперимента, во время аутопсии капсулы удалялись и исследовались гистологически, чтобы подтвердить присутствие жизнеспособных клеток меланомы. Кроме того, исследовалось пространство вокруг капсул, чтобы убедиться в том, что клетки меланомы не проникли внутрь организма подопытной мыши. В качестве контроля служили капсулы, содержащие питательную среду без клеток меланомы. Начиная с 3-й недели после инкапсулирования в крови животных, которым были вшиты капсулы с меланомными клетками, начали обнаруживаться антитела, направленные против белков этой злокачественной опухоли. Теперь важно было узнать: предупреждает ли иммунизация нашей капсульной вакциной развитие ракового процесса у мышей? Через 4 недели после введения капсул мышей заражали клетками меланомы. К нашему удовлетворению, у мышей, которым вводили инкапсулированные клетки меланомы, раковый процесс развивался гораздо медленнее, чем в контроле — у животных, которым вводили «пустые» капсулы. Данные были статистически обработаны, написана статья, приготовлены графики и фотографии животных с крупными черными меланомными опухолями на хвостах контрольных мышей и едва заметными очагами меланомы у иммунизированных животных. Статья была роздана соавторам, и началось ее редактирование. Далее произошло нечто, необъяснимое для меня и по сей день. Возникли разговоры о возможном патентовании вместо публикации в открытой печати. Часть авторов была против патентования: это отодвинуло бы для Бет Зелински защиту диссертации на длительный срок. Потом Бет стала молодой мамой, а потом вовсе исчезла из Браунского университета. Я пытался узнать что-нибудь определенное у д-ра Годдарда, но не получилось. Постепенно этот фантастически интересный проект ушел в песок забвения.

ГЛАВА 32 Доктор Калабризи

Да, в природе и обществе бывают совпадения. Хорошие и плохие. Весной 1999 года я прилетел в Сан-Франциско. И тотчас на одном из заседаний американского общества экспериментальных онкологов носом к носу столкнулся с доктором Полом Калабризи, бывшим директором Ракового центра при РВГ. По возвращении в Провиденс я оказался в круговороте поистине тяжелых совпадений. Одним из них был внезапный визит доктора Ванебо, который, смущаясь и недоговаривая всего до конца, как это бывает с ним, когда он в себе неуверен, сказал, что деньги кончаются.

Как истинный американец, я ответил: «OK».

В первый раз в Америке я оказался лицом к лицу с возможностью потерять работу. Денег из гранта хватало только до конца октября. В совдеповской России все представлялось, как ни странно, проще. В самом крайнем случае можно было пойти работать районным терапевтом. Везде требовались районные терапевты: в городских, сельских или заводских поликлиниках. Можно было — как случилось со мной — пройти курс усовершенствования и стать «узким специалистом»: эндокринологом, дерматологом, онкологом, физиотерапевтом и т. д. Меня выручал диплом врача общего профиля. В Америке эмигранту надо сдать специальный экзамен и пройти длительную резидентуру. Я распорядился собой и судьбой своей семьи иначе: выбрал науку и литературу. Мне везло много лет (с конца 1987 до конца 1999), а при переходе на 13-й год фортуна изменила. За спиной ничего не было. Никакой опоры. Почти никакой, кроме изначальной профессии микробиолога (в России), опыта работы в экспериментальной онкологии (в США) да нескольких десятков научных публикаций на Западе. Как было сказать Миле, совершенно убитой болезнью Максима, еще и об этом ударе судьбы? Мы мчались в Бостон, где заботами Кэрэн, его будущей жены, Максим был взят из госпиталя и привезен к себе домой. На обратном пути в Провиденс я рассказал Миле о том, что теряю работу. Может быть, это отвлекло ее от горестных мыслей о сыне. Она без колебаний сказала: «Ты найдешь работу, не сомневайся!»

А я сомневался. Провиденс невелик. Возможности найти место в такой узкой области науки, как экспериментальная онкология, ограничены. И тут я вспомнил, что д-р Калабризи заинтересовался данными, представленными мной на конгрессе американских онкологов: «Звоните, Давид, в любое время! У нас есть общие интересы в лечении экспериментальной меланомы».

В конце сентября я позвонил д-ру Калабризи. Он назначил встречу. Я приехал в его лабораторию клинической фармакологии, помещавшуюся в семиэтажном красно-кирпичном корпусе на территории ведущего госпиталя в штате Род Айленд (Rhode Island Hospital). Мы поговорили несколько минут на общие темы внутриуниверситетской жизни. Вскоре пришел заместитель д-ра Калабризи по лаборатории Джим Дарновский. Он был полной противоположностью своего шефа. Калабризи — худощавый, подвижный, остроумный интеллигент с явно выраженными средиземноморскими чертами лица и всплесками остроумия. Дарновский — массивный крепыш, медлительный, основательный, непреклонный, напомнивший мне гайдамаков, какими я видел их на картинах русских реалистов. Я знал Дарновского почти столько же лет, сколько знал Калабризи, с которым Джим одновременно перешел из РВГ в РАГ. Речь зашла об антибиотике тауролидине, синтезированном еще в 1970-е годы европейской фармацевтической компанией Гейстлих-Фарма и обладавшим широким спектром антибактериальной активности. Особенно эффективен тауролидин оказывался при гнойных перитонитах, вызванных кишечной палочкой. В США тауролидин выпускала фармацевтическая компания Картер Воллас. Я слушал с понятным удивлением и вполне объяснимым интересом и думал: «Неужели мне предложат вернуться к экспериментальной химиотерапии инфекционных заболеваний? Но в разговоре с Калабризи в Сан-Франциско несомненно речь шла о меланоме». Беседа вскоре сконцентрировалась на онкологии. Судя по экспериментам, выполненным в лаборатории д-ра Калабризи in vitro и на лабораторных животных (мышах), тауролидин активно подавлял размножение различных типов раковых клеток, в том числе: рака простаты, яичника, злокачественной мезотелиомы и др. Д-р Калабризи предложил мне перейти в его лабораторию и заняться исследованием химиотерапевтической активности тауролидина на модели экспериментальной меланомы. Если бы даже я и не был на грани потери работы в Роджер Вильямс госпитале, это было весьма лестное предложение с возможностью работать у знаменитого американского онколога. Да и материальные условия здесь были несравненно выше прежних.

С ноября 1999 года я начал изучать активность тауролидина в отношении меланомы (человеческой и мышиной) у д-ра Калабризи. Правда, самого шефа удавалось видеть не чаще одного раза в неделю по пятницам во время лабораторных конференций. Нередко он бывал в отъездах по делам многочисленных фармацевтических фирм, постоянным членом научных советов которых он был. «Doctor Calabresi is travelling» [3] , — говорила его секретарша. У него были и многочисленные обязанности в системе Американской академии наук. Достаточно сказать, что д-р Калабризи начиная с 1991 года был Председателем Национального Совета по Онкологии при Конгрессе США. Как я узнал позже, д-р Калабризи родился в 1930 году в Милане в итальянско-еврейской семье. Отец его был антифашистом и в 1939 году эмигрировал в США. Закончив медицинский институт при Йельском университете, д-р Калабризи стал одним из основоположников химиотерапии рака. Я познакомился с ним еще в конце 1980-х, когда д-р Калабризи возглавлял Раковый центр при РВГи был главным врачом госпиталя. Я вошел в Раковый совет госпиталя в самом начале 1990-х. Обычно он тихо появлялся в конференц-зале в середине заседания совета, когда надо было решать, какие химиотерапевтические и радиологические протоколы будут назначены больному с той или иной злокачественной опухолью. Он прислушивался к обсуждению, всматривался в лабораторные, патологоанатомические или радиологические данные, соглашался с курсом лечения или предлагал свою тактику терапии, и так же тихо, как вошел, уходил. Временами я вспоминал Марлона Брандо в роли Дона Корлеоне из фильма «Крестный отец».

3

Доктор Калабризи в отъезде (англ.).

Ровно через 5–6 лет теперь уже в РАГ давнишнее мое впечатление укрепилось. Во время лабораторных конференций д-р Калабризи чаще всего (особенно, если это были данные, связанные с молекулярной биологией) предлагал высказаться присутствующим, а потом делал заключительные ремарки. Как правило, при решении вопроса об эффективности химиотерапии он предпочитал результаты экспериментов на лабораторных животных, аргументированные четкими фотографиями. Оживлялся, когда на фотографиях органов контрольных мышей были видны крупные опухоли, а у животных, пролеченных тауролидином, опухоли не обнаруживались при исследовании невооруженным глазом (макроскопия) и при изучении под микроскопом окрашенных срезов из органов (микроскопил). Любил повторять: «Покажите мне сначала эффект химиотерапевтического препарата в пробирке и в опытах на животных, а потом переходите к расшифровке молекулярных механизмов этого эффекта». Относился к результатам изящных молекулярно-биологических исследований как к иллюстрациям химиотерапевтических экспериментов. Это напомнило мне высказывания моего первого американского шефа — д-ра Абби Майзеля на конференциях отдела: «Продемонстрируйте мне сначала биологический феномен, а потом принимайтесь за его объяснение».

«Doctor Calabresi is travelling», — можно было нередко услышать от секретарши нашего шефа. В такие периоды бразды правления переходили к Джиму Дарновскому. Вся лаборатория д-ра Калабризи занималась тауролидином. Преимущественно это были опыты, поставленные в пробирках и нацеленные на изучение механизма действия этого синтетического антибиотика на раковую клетку. Меньшая часть сотрудников, в том числе д-р Дарновский и д-р Ници, использовали экспериментальные модели на мышах. Мне предстояло присоединиться к их числу. Однако с самого начала моей работы в этой лаборатории, в особенности, когда постоянно превозносился магический эффект тауролидина, мною по временам овладевало сомнение. Может ли даже такой уникальный препарат, как тауролидин, быть исключением из общего правила химиотерапии (инфекционной и онкологической)? К тауролидину рано или поздно должна развиться устойчивость раковых клеток. То есть произойдет селекция спонтанных мутантов, резистентных к этому препарату. В какой-то критический момент среди популяции раковых клеток накопится столько устойчивых вариантов, что тауролидин потеряет свою «магическую активность». Мне очень хотелось заняться расшифровкой механизма накопления и распространения раковых метастазов — в пробирочных опытах или на животной модели. Я начал думать над подходящей схемой исследований. Эксперименты in vitro обнаружили активность тауролидина против человеческой и мышиной меланомы. Я приступил к опытам по лечению экспериментальной меланомы у мышей. Опыты я выполнял на двух иммунологически разных типах мышей. Первым типом были нормальные черные лабораторные мыши (C57BL/6), к которым легко приживлялась мышиная меланома. Для роста человеческой меланомы использовались т. н. «ньюд» мыши (BALB/c nu/nu), у которых отсутствовала вилочковая железа (тимус) и оставались неразвитыми Т-лимфоциты. Отсутствие тимуса было генетически связано с тем, что у этих мышей не росла шерсть. Отсюда — ньюд: голый, лысый. На обоих типах мышей была воспроизведена наша «натуральная» модель меланомы. Тауролидин вводился в брюшную полость мышей и обнаруживал весьма заметную активность, подавляя рост первичной меланомы на коже хвоста и развитие метастазов в легких.