ДНК. История генетической революции - Джеймс Д. Уотсон

После того как первопроходцы биотехнологического рынка разобрали между собой все легкодоступные активы – белки с известными физиологическими свойствами, в частности инсулин, тканевый активатор плазминогена (TPA), человеческий гормон роста (СТГ) и эритропоэтин (ЭПО), начался второй, более спекулятивный этап в развитии этой индустрии. Поделив все однозначно выигрышные продукты, компании, изыскивающие новые источники обогащения, предприняли попытки застолбить другие перспективные продукты с прицелом даже на отдаленную перспективу. Знающим, что некое вещество «работает», производителям оставалось лишь надеяться, что потенциальный продукт не подведет. К сожалению, производителям приходилось сталкиваться со значительной неопределенностью, техническими сложностями и бюрократическими препонами, прежде чем препарат получал одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), и многие биотехнологические стартапы, построенные лишь на энтузиазме, разваливались на пути к цели.

Открытие факторов роста – белков, обеспечивающих размножение и выживаемость клеток, – также породило активный рост новых биотехнологических компаний. В частности, две из них – Regeneron, расположенная в Нью-Йорке, и Synergen (позже поглощенная Amgen), находящаяся в Колорадо, – пытались найти лекарство от бокового амиотрофического склероза (БАС), также известного в США под названием «болезнь Лу Герига». Это тяжелое, медленно прогрессирующее, неизлечимое заболевание нервной системы, связанное с дегенеративным расстройством нервных клеток. В принципе, обе компании руководствовались верными идеями, но на практике в те времена было попросту слишком сложно определить, как работают нервные факторы роста, так что это практически поиски вслепую. Клинические испытания на двух группах пациентов с боковым амиотрофическим склерозом провалились, и болезнь по сей день остается неизлечимой. Однако эксперименты дали интересный побочный эффект: те, кто принимал лекарство, хорошо сбрасывали вес. Это показывает, какие неожиданные повороты случаются в биотехнологическом бизнесе. Компания Regeneron опробовала модифицированную версию препарата как средство для похудения, но результаты клинических испытаний получились противоречивыми, и лекарство так и не попало на рынок. Тем не менее компания Regeneron добилась своего процветания благодаря разработке некоторых других сверхуспешных препаратов, среди которых ингибитор фактора роста эндотелия сосудов (Eylea), применяемый для лечения старческого макулярного отека, который формируется, когда жидкость и белковые отложения накапливаются на макуле или под макулой глаза (желтое пятно в центральной части сетчатки) и заставляют ее утолщаться и набухать, вызывая отек, который может привести к искажению центрального поля зрения человека, так как пятно располагается рядом с центром сетчатки в задней части глазного яблока.

Другое, исходно спекулятивное начинание, похоронившее изрядное количество коммерческих надежд, было связано с технологией получения моноклональных антител. Когда в середине 1970-х годов Сезар Мильштейн и Жорж Кёлер получили такие антитела в Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям (MRC) при Кембриджском университете, моноклональные антитела восхваляли как «серебряные пули», которые вскоре изменят облик медицины. Тем не менее MRC допустил немыслимый по нынешним меркам просчет и не позаботился о том, чтобы их запатентовать. Серебряных пуль из моноклонов не вышло, но спустя целые десятилетия разочарований эти антитела наконец-то заняли достойную них нишу.

Антитела – это молекулы, которые синтезируются факторами адаптивной иммунной системы; их назначение – идентифицировать враждебные микроорганизмы, антигены и связываться с ними. Моноклональные антитела происходят от одной и той же линии антителообразующих клеток (плазмоцитов), и они «запрограммированы» на связывание с уникальной для каждого антитела мишенью. В организме мышей они быстро образуются в ответ на инъекцию вещества-мишени, вызывающего иммунный ответ. Затем в культуре клеток выращиваются мышиные В-лимфоциты, продуцирующие моноклональные антитела. Поскольку данный тип антител способен распознавать конкретные молекулы и связываться с ними, ученые надеялись, что их можно будет с прицельной точностью использовать для борьбы против многочисленных патологических образований, содержащих антигены, например раковых клеток. На волне такого оптимизма был основан целый ряд компаний, занятых разработкой мышиных моноклональных антител, но очень скоро все они столкнулись с трудностями. По иронии судьбы, основным препятствием оказался человеческий иммунитет как таковой, воспринимавший мышиные моноклоны как инородные тела и уничтожавший их еще до того, как они успевали добраться до мишеней в макроорганизме. Предлагались различные методы по «очеловечиванию» мышиных моноклональных антител – ученые пытались максимально сблизить по составу антитела мыши с человеческими. Последнее поколение таких антител – это наиболее бурно развивающаяся отрасль современных биотехнологий[10].

Компания Centocor, располагавшаяся близ Филадельфии, а сегодня принадлежащая Janssen Biotech, разработала препарат ReoPro (абциксимаб) – антитело, специфичное к белку, появляющееся на поверхности бляшек, которые приводят к образованию тромбов. ReoPro не допускает склеивания бляшек и поэтому, например, снижает вероятность смерти от тромбоэмболии у пациентов, проходящих ангиопластику. Genentech, никогда не дававшая спуску конкурентам в биотехнологической гонке, в 1998 году успешно запатентовала герцептин – антитело, нацеленное на борьбу с некоторыми разновидностями рака груди (см. в главе 14). Пятнадцать лет спустя Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило Kadcyla – гибридный конъюгат антител с лекарственным препаратом, который вскоре стал новым многомиллиардным проектом, «тяжелой артиллерией» против рака груди. Компания Immunex из Сиэтла (приобретенная Amgen) производит препарат Enbrel, используемый в лечении ревматоидного артрита. Это расстройство возникает из-за избыточной продукции конкретного белка, фактора некроза опухолей (ФНО), участвующего в регуляции иммунного гомеостаза. Enbrel захватывает лишние молекулы ФНО, ослабляя таким образом активность иммунного реагирования на антигены собственных тканей суставов. Это был один из самых востребованных препаратов в 2014 году, его продажи составили восемь миллиардов долларов.

Есть и такие биотехнологические компании, которые занимаются клонированием генов, чьи белковые продукты являются потенциальными мишенями для новых препаратов. Так, весьма активно отыскиваются гены поверхностных белков, располагающихся на поверхности клетки и выполняющих функции рецепторов для нейромедиаторов, гормонов и факторов роста. Именно при помощи таких химических мессенджеров с плейотропным действием человеческий организм координирует работу каждой отдельной клетки с работой триллионов других клеток, осуществляя гомеостатическое регулирование. Недавно выяснилось, что лекарственные средства, ранее разработанные практически вслепую методом проб и ошибок, воздействуют именно на такие рецепторы.