Когда у Ральфа Стейнмана обнаружили рак поджелудочной железы, он использовал собственный организм как экспериментальную площадку для проверки всех своих теорий канцерогенеза и представлений о работе иммунной системы. Это позволило ученому прожить гораздо дольше, чем ожидалось, но ему все-таки не хватило трех дней, чтобы узнать о присуждении Нобелевской премии.
Вначале 1970-х гг., разглядывая под микроскопом клетки на предметном стекле, Ральф Стейнман вдруг увидел нечто совершенно неожиданное. Молодой ученый работал тогда в Рокфеллеровском университете, расположенном в Ист-Сайде, одной из частей нью-йоркского района Манхэттен. В то время биологи только пытались сложить вместе «кирпичики» иммунной системы. Они знали о существовании В-клеток, участвующих в распознавании инородных частиц, и Т-клеток, которые эти частицы уничтожают. Но что именно включает В- и Т-клетки в работу, оставалось тайной. Может быть, увиденное Стейнманом — странные клетки с многочисленными «паучьими лапами» — и есть недостающее звено?
Интуиция его не подвела. Клетки, которые ученый назвал дендритными, действительно играют ключевую роль в обнаружении «нарушителей границ» и запуске атаки на них. Они обхватывают чужаков своими «лапами», поглощают и переваривают их и «предъявляют» фрагменты другим клеткам иммунной системы, как бы демонстрируя, на что им направить свое оружие. Открытие, сделанное Стейнманом, стало знаменательной вехой в иммунологии. Оно позволило выяснить детали механизма действия вакцин и принесло автору мировую известность.
История Стейнмана во многих отношениях типична: блестящий ученый сделал важное открытие, которое заложило основы целого направления в одной из областей науки. Его прозорливость оказала благотворное влияние на жизнь как других людей, так и его самого.
Со временем становилось все очевиднее, что дендритные клетки служат мощным оружием против таких грозных заболеваний, как рак и ВИЧ. Стейнман и его коллеги по всему земному шару сделали немало, чтобы оно вошло в арсенал лечащих врачей. И здесь в жизни ученого произошел трагический перелом.
В 2007 г. у него был диагностирован рак поджелудочной железы — заболевания, убивающего трех жертв из четырех в течение года. Здесь и пригодились клетки, которые он открыл в самом начале своей научной карьеры. Они помогли Стейнману бороться с болезнью и позволили дожить до того времени, когда он стал одним из претендентов на получение Нобелевской премии. К сожалению, ученый умер за три дня до того, как появилось сообщение о присуждении ему высшей научной награды.
Благодатная почва
Стейнман заинтересовался биологией уже будучи студентом Макгиллского университета, что привело его в лабораторию известного иммунолога Занвила Кона, работавшего в Рокфеллеровском университете. Позже в своем кабинете он повесил плакат с высказыванием знаменитого микробиолога Луи Пастера: «Случай благоволит тому, кто к этому готов». По словам Сары Шлезингер, многолетней коллеги и друга Стейнмана, «Ральф был готов к совершению открытия больше, чем кто-либо другой, и интуитивно понимал всю его значимость».
Следующие два десятилетия после обнаружения дендритных клеток Стейнман посвятил выяснению механизма действия и выработке навыков обращения с ними. «Он воевал — другого слова здесь не подберешь — за признание обособленности увиденных им структур», — говорит Шлезингер, пришедшая в лабораторию Стейнмана в 1977 г. еще студенткой. В то время даже ближайшие его коллеги не верили в существование дендритных клеток, поскольку никак не удавалось получить их в ощутимом количестве.
К началу 1980-х гг. Стейнман занялся внедрением дендритных клеток в медицинскую практику, в частности разработкой на их основе вакцин против СПИДа, туберкулеза и рака. Вакцины против таких заболеваний, как грипп или оспа, уже имелись, а если человек хотя бы раз переболел ими, он приобретал долговременный иммунитет, иногда навею жизнь. Другое дело — СПИД, туберкулез и рак: против них иммунная система бессильна, а при СПИДе даже переходит на сторону болезни. «Ральф говорил: "Мы должны превзойти Природу"», — вспоминает Шлезингер. Иными словами — помочь дендритным клеткам выполнить их работу, снабдив более подробной информацией о вирусах или опухолях, с которыми им предстоит бороться.
В 1990-х гг. Стейнман в сотрудничестве с Мадхавом Дходапкаром, работающим сейчас в Иельском университете, и Ниной Бхардвай из Нью-Йоркского университета создал метод усиления иммунитета. Они выделили дендритные клетки из крови больного, снабдили их целевыми антигенами и ввели в организм того же больного. Такой подход стал основой для создания вакцины против рака предстательной железы. В 2010 г. вакцина получила разрешение FDA на применение и, как показал опыт, уже способствовала продлению жизни больных на терминальной стадии — пусть даже на несколько месяцев.
Завершающий эксперимент
В начале 2007 г. Стейнман отправился в Колорадо на конференцию, совместив ее с катанием на лыжах. С ним были две его дочери-близняшки. Все трое подхватили что-то похожее на кишечную инфекцию, но девочки быстро поправились, а у Стейнмана болезнь затянулась; вскоре после возвращения домой к ней добавилась желтуха. КТ-сканирование, проведенное в конце марта, и радиологическое обследование выявили опухоль поджелудочной железы, уже распространившуюся на лимфатическую систему. Стейнман слишком хорошо знал, что все это значит: примерно 80% больных с таким диагнозом умирают в течение года.
Домашним Стейнман сказал полушутя: «Я нахожусь в привилегированном положении по сравнению с товарищами по несчастью. И мне не нужен Интернет, чтобы узнать свое ближайшее будущее». К тому же он имел возможность обратиться за помощью к лучшим в мире иммунологам и онкологам, но что еще более важно — испробовать на себе все новейшие методы терапии.
Сам Стейнман, Шлезингер и их коллега по Рокфеллеровскому университету Майкл Нуссенцвейг немедленно обзвонили своих друзей по всему земному шару. Стейнман был уверен, что вернейший способ побороть рак — мобилизовать иммунную систему через собственные дендритные клетки. Времени, чтобы доказать свою правоту, катастрофически не хватало.
Одним из первых, кому он позвонил, был его давний коллега Жак Баншеро, директор Бэйлоровского университета иммунологических исследований в Далласе. Тот сразу же связался с Анной Каролиной Палукой из того же института. Она была знакома со Стейнманом с 1990-х гг., и у нее имелась экспериментальная противораковая вакцина, которая могла бы помочь больному. Но Анне Каролине было невероятно трудно относиться к нему только как к «пациенту, отделив его от друга и ученого».
Шлезингер со своей стороны позвонила Чарлзу Николетту, главному научному сотруднику компании Argos Therapeutics в Дареме, штат Северная Каролина, в создании которой участвовал Стейнман. Группа Николетта разработала вакцину на основе дендритных клеток, которая проходила II фазу клинических испытаний как средство борьбы с раком почек на поздней стадии. Терапия предусматривала «настраивание» дендритных клеток пациента с помощью генетического материала из опухолевых клеток на активацию Т-клеток, атакующих опухоль.
Стейнман передал Николетту кусочек своей опухоли, удаленной вначале апреля 2007 г., для приготовления вакцины. Нужно было еще получить разрешение FDA на включение его в список испытуемых. Все это должно было занять несколько месяцев, а пока Стейнману назначили стандартный курс химиотерапии. В конце лета он стал участником испытаний вакцины GVAX, созданной на основе дендритных клеток и предназначаемой для борьбы с раком поджелудочной железы. Вакцина содержала опухолевый антиген — как и созданная ранее для лечения больных раком предстательной железы. Вакцинированные пациенты жили в среднем на четыре месяца дольше, чем больные из контрольной группы, а единицы — не на месяцы, а на годы. Все то время, пока шли испытания, Шлезингер ездила в Бостон каждую неделю. «Я хорошо помню один теплый, солнечный день в октябре, когда мы прогуливались по городу, — вспоминает она. — Я подумала тогда: следующей осени ему уже не увидеть».
Но осень прошла, а Стейнман чувствовал себя неплохо. В сентябре 2007 г. он получил престижную премию Альберта Ласкера за фундаментальные исследования в области медицины и записал несколько видеоинтервью. В них он рассказал о перспективах применения дендритных клеток в борьбе с раком и подчеркнул, что данный метод имеет строго направленный характер и, в отличие от химиотерапии, не дает тяжелых побочных эффектов. «Чтобы совершенно новый тип противораковой терапии заработал на полную мощь, — заключил он — мы должны проявить упорство и терпение».
Сам Стейнман проявлял чудеса терпения. Он настоял на том, чтобы терапия в его случае была по возможности растянута во времени. Это позволяло отслеживать все нюансы иммунного ответа и анализировать последствия, прежде чем переходить к следующему курсу. Шлезингер и Нуссенцвейг постоянно твердили, что время не ждет. Случись худшее — и эксперимент останется незавершенным.
К ноябрю 2007 г. вакцина компании Argos, разработанная на основе дендритных клеток Стейнмана, в которые был введен генетический материал из клеток его же опухоли, была готова. Ученый только что закончил очередной курс химиотерапии и был включен в список испытуемых с почечной карциномой отдельным, особо оговоренным пунктом. В начале 2008 г. он подключился к работе по видоизменению противомеланомной вакцины Палуки. В ее состав входили пептиды меланомных клеток, которые предстояло заменить пептидами опухолевых клеток Стейнмана.
Предложения стать участником испытаний экспериментальных противораковых средств приходили Стейнману со всех концов света. «Каждый старался хоть чем-то помочь», — говорит Палука. Десятилетия совместной деятельности на ниве борьбы с раком сплотили всех ее участников. «Люди часто думают, что науку делают одиночки, — рассуждает она, — на самом деле это коллективное творчество, способствующее максимальному раскрытию потенциала каждого».
Помимо стандартных клинических испытаний Стейнман участвовал в качестве эксклюзивного пациента в четырех тестированиях различных терапевтических средств на основе дендритных клеток и экспериментальных методов иммуно- и химиотерапии. Понимая всю важность испытаний, Шлезингер сделала все для соблюдения требований, предъявляемых FDA к такого рода процедурам. Она также лично передавала Стейнману все апробированные на нем вакцины, как только появлялась возможность их исследования в Рокфеллеровском университете.
Стейнман ставил опыты на себе с той же тщательностью, с какой проводил эксперименты в лаборатории: скрупулезно регистрировал все показатели, анализировал их, делал выводы, составлял таблицы, в которых отмечал реакцию организма на терапию. В начале 2008 г., во время испытаний вакцины Палуки, ее создательница приехала в Нью-Йорк, и Стейнман показал ей и Шлезингер вздутие, появившееся на ноге вокруг места введения вакцины. «Это работа Т-клеток! — с энтузиазмом воскликнул он, имея в виду реакцию организма на вакцину. — Потрясающе, не правда ли?»
Сам факт реакции организма не вызывал сомнений, но Палука не была до конца уверена, что за этим стоят именно опухолеспецифичные мобилизованные Т-клетки. Все вакцины работают через посредство дендритных клеток, но существенное отличие ее метода от других, испытанных на Стейнмане, заключалось в том, что все манипуляции с дендритными клетками проводились вне организма, с тем чтобы максимально повысить их способность к «настраиванию» Т-клеток на атаку данной опухоли. Когда Шлезингер не имела возможности своими глазами наблюдать заходом лечения, Стейнман сам сообщал ей, как выглядит место инъекции, каковы размеры припухлости и даже какова она на ощупь.
«Барометром» результативности лечения служил уровень опухолеспецифичного маркера в крови. Каждый раз, когда он падал, Стейнман посылал коллегам короткое сообщение по электронной почте: «Мы повторили эксперимент», смысл которого был ясен тем, кто с ним работал.
Однако то, что было хорошо для Стейнмана-пациента, не удовлетворяло Стейнмана-ученого. Он осознавал, что результаты тестирования на единственном участнике нельзя считать корректными с научной точки зрения. Когда вакцинации следуют одна за другой почти без перерыва и чередуются с курсами химиотерапии, нельзя сказать, от чего именно снизился уровень маркера.
Тем не менее некоторые интересные данные были получены. Во время одного из иммуномониторингов терапии с применением вакцин Палуки обнаружилось, что 8% Т-клеток CD8 атакуют именно опухоль Стейнмана. Казалось бы, не так уж много, но если учесть, сколько потенциальных патогенов может попасть в организм, то 8% — огромная величина. «Что-то все-таки иммунизирует мой организм, — с оптимизмом заметил тогда Стейнман. — А может быть, работает все вместе».
Быстротечность жизни
В июне 2011 г. Стейнман вместе с женой Клаудией поехали в Италию, чтобы отпраздновать сороковую годовщину совместной жизни. К этому времени все рекорды выживаемости для той категории больных, к которой относился Стейнман, были им перекрыты. В середине сентября он еще работал в лаборатории и готовился к повторной иммунизации способом, разработанным компанией Argos. Вдруг у него обнаружилось воспаление легких. «Когда отца положили в клинику, — вспоминает его дочь Алексис, — он сказал: "Вряд ли я выйду отсюда"». Поверить в это после четырех с половиной лет активной жизни было трудно. Никто и подумать не мог, что Стейнману отпущено всего несколько дней жизни. Еще 24 сентября он просматривал материалы, присланные из Рокфеллеровского университета, а 30 сентября, в пятницу, умер от дыхательной недостаточности, связанной с пневмонией, в возрасте 68 лет. Его ослабленный организм больше не мог бороться.
Члены семьи не представляли, как оповестить о случившемся его друзей и коллег по всему земному шару. Они собирались приехать в лабораторию, где Стейнман совсем недавно работал, в понедельник 3 октября. Но в тот день рано утром, когда все еще спали, пришло электронное сообщение, извещавшее присуждении Стейнману Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2011 г.
«Все мы дружно воскликнули: "Черт побери!" — вспоминает Алексис. — А потом я подумала: "Надо разбудить папу"».
В самом факте награждения Стейнмана и двух других ученых — Брюса Бетлера из Научно-исследовательского института им. Скриппса и Жюля Гофмана из Национального центра научных исследований Франции — не было ничего экстраординарного, но только до тех пор, пока не стало известно о смерти одного из претендентов. Согласно установленным правилам, Нобелевская премия не может присуждаться посмертно, но если претендент умирает в промежуток времени с октября, когда появляется официальное сообщение о лауреатах, по декабрь, когда проходит церемония награждения, его фамилия остается в списке. После непродолжительного обсуждения ситуации было решено пренебречь минимальным отклонением от правил и присудить Стейнману Нобелевскую премию.
Спустя несколько дней после этого события и появления в печати сообщений о смерти Стейнмана умер сооснователь и глава корпорации Apple Стив Джобс. У него была редкая, медленно прогрессирующая форма рака нейроэндокринной системы, и он прожил восемь лет после диагностирования заболевания — больше, чем в среднем по популяции. Но Стейнман перекрыл рекорд выживаемости многократно. «Несомненно, это не было случайностью», — говорит Шлезингер.
Сегодня перед иммунологами стоит задача: установить природу феномена Стейнмана. С 2012 г. Бэйлоровский университет называется Центром по разработке противораковых вакцин им. Ральфа Стейнмана, а его сотрудница Палука уже проводит клинические испытания вакцины против рака поджелудочной железы — той самой, которую она создала специально для Стейнмана. Николетт из компании Argos форсирует апробацию вакцин против рака почки. «Это мой долг перед Ральфом», — говорит он. В его планах — уже через месяц завершить III фазу клинических испытаний той вакцины, которую апробировал на себе Стейнман.
По мнению Шлезингер, решающим фактором в судьбе Стейнмана стало участие в ней его коллег. «Научный вывод из всей истории заключается в том, что иммунология — это очень серьезно», — говорит она. И напоминает о принципе, который исповедовал Стейнман: «На свете так много интересных вещей, пока нами не исследованных!» И с этим трудно не согласиться.
