Трансплантуються пухлини - рак: експерименти і гіпотези
Трансплантація пухлин була з успіхом проведена ще в кінці минулого століття. Вдалося пересадити пухлини від собаки цуценятам (Новинський, 1877). Моро справив пересадки раку молочної залози миші (1889). Пересадки здійснювалися кількома пасажами. У кожному разі гістоморфологічне дослідження показувало, що знову виросли пухлини були ідентичними перевивали матеріалу. Таким чином, успіх пересадки підтверджувався документально.
Експерименти показали - і це було багаторазово підтверджено подальшими дослідниками, - що рак можна перевивали живими інтактними клітинами. При трансплантації пухлинні клітини прищеплюються організму точно таким же шляхом, як садівник прищеплює частини однієї рослини іншому. Тривалий час вважалося, що інтактні клітини - необхідна передумова для пересадки. Від цієї догми почали позбавлятися лише в еру вірусних пухлин. Сьогодні відомо чимало пухлин, які можуть бути перевиті за допомогою безклітинних екстрактів.
Але піонерам-трансплантологів належить не тільки теоретичний внесок в науку про пересадках. Вони відкрили також можливість отримання такої кількості пухлин, яке необхідно для роботи. Дослідникам більш не треба було очікувати появи спонтанних пухлин.
Спочатку ранні праці пройшли практично непоміченими. Незабаром після 1900 р Леб і Єнсен знову повернулися до пересадки, а вже через кілька років почалися повсюдні дослідження з використанням перещеплюваних пухлин. Для цього були потрібні лише невеликі шматочки пухлини або пухлинного екстракту, розведеного фізіологічним розчином, і шприц: ін`єкцію можна було виробляти під шкіру, в м`яз або навіть в порожнину очеревини. Займалася зоря золотого століття експериментальної онкології, і багато вчених були переконані, що таємницю раку незабаром вдасться розгадати. «Рак в принципі є виліковною хворобою», - писав Гейлорд в 1906 р в своїй доповіді Комісії з охорони здоров`я штату Нью-Йорк. При цьому він виходив з того, що миші, які спонтанно видужували від перещеплюваної пухлини Єнсена, залишалися стійкими при вторинної пересадці цієї ж пухлини. З`явилася надія, що достатньо лише вивчити «природні» захисні механізми і буде розроблена дієва протипухлинна терапія.
Ранні надії на профілактичну ін`єкцію проти пухлин
Миші Гейлорд спонтанно видужували і таким чином ставали стійкими по відношенню до даної пухлини. Подібну стійкість можна було викликати і штучним шляхом. Треба було лише попередньо імунізувати тварин - або шляхом ін`єкції «субпорогових» числом пухлинних клітин або хірургічного видалення вже наявної пухлини, або шляхом ін`єкції клітин, убитих опроміненням. Ерліху вдалося імунізувати мишей проти всіх доступних йому типів раку молочної залози. Однак ці «імунні» тварини могли померти від власного раку молочної залози. Вчені почали розуміти, що трансплантуються пухлини важко порівнювати зі спонтанними пухлинами. Вони значно рідше метастазують і легше піддаються променевої та інших видів терапії. Перещеплюваних пухлини залишаються «чужорідними тілами», нав`язаними господареві. Тому будь-яка протипухлинна терапія тільки підсилює вже наявні в організмі захисні механізми. Ця обставина змусила Медавар з прикрістю зазначити, що «при вивченні трансплантуються пухлин можна багато чого довідатися про трансплантацію, але мало про пухлини».
Корінні зміни почалися лише після того, як з`явилася можливість працювати з чистими инбредной штамами. У тварин чистої инбредной лінії (із загальною спадковістю) трансплантуються пухлини не можна розглядати як чужорідні тіла. Ізологіческі трансплантуються пухлини в чотири-п`ять разів важче вбити рентгенівським опроміненням, ніж гомологічні трансплантати. В цьому відношенні вони практично не відрізняються від первинних пухлин, в зв`язку з чим було висловлено думку, що пухлини у генетично ідентичних тварин - найкраща модель спонтанних пухлин. Однак всі спроби захистити генетично ідентичних тварин від повторних трансплантацій шляхом попередньої імунізації спочатку зазнавали невдачі. Тому дехто з учених припустив, що через ідентичність генетичної конституції подібні заходи взагалі приречені на провал. Чому пухлини у однояйцевих (ідентичних) близнюків повинні вести себе інакше, ніж шкірні трансплантати? Адже шкірні трансплантати не відривати.
Опухолеспеціфіческіх антигени у генетично ідентичних тварин
У 1953 р Фоулі вдалося показати, що захисні механізми проти трансплантуються пухлин мобілізуються і у генетично ідентичних реципієнтів. У 1957 р його експерименти були підтверджені й розширені дебати і Мейном. Обидва вчених спочатку индуцировали фібросарком у високоінбредних мишей шляхом імплантації крупинки метилхолантрен. Після того як утворилася первинна пухлина, вони пересаджували її маленький шматочок групі інших тварин цього ж штаму. Шматочки починали рости і розвивалися в дочірні пухлини. Потім пухлини видаляли хірургічним шляхом, а лікованим тваринам вдруге пересаджували аналогічну пухлина. Цього разу пухлини не прищеплювалися. Мабуть, це пояснювалося тим, що за час зростання першого трансплантата вступали в дію захисні механізми, які запобігали приживлення другого трансплантата (схема розглянутого досвіду приведена на фіг. 31 зліва). Таким чином, оперовані тварини ставали «імунними», хоча пухлина була взята від генетично ідентичного тваринного і, здавалося б, не повинна була викликати звичайних захисних реакцій. Сказане змушує нас зробити висновок, що пухлина має один (або більше) новим антигеном, чужим у всьому іншому генетично ідентичним тваринам і тим самим викликає реакцію відторгнення. Отже, пухлина навіть від ідентичного близнюка відрізняється від простого шкірного трансплантата.
Пересадка з подальшою операцією - не єдиний метод імунізації тварин. У багатьох випадках попередня імунізація проводилася за допомогою рентгенівського опромінення, в високих дозах вбиває пухлинні клітини. Суспензії мертвих пухлинних клітин також викликали імунні реакції, які перешкоджали зростанню живих клітин з цих же пухлин.
Поява опухолеспеціфіческіх антигенів не обмежується саркомами, індукованими метілхолантреном.
опухолеспеціфіческіх АНТИГЕНИ
Точно такі ж результати були отримані на саркомах, викликаних іншими канцерогенними вуглеводнями. У гепатома, індукованих азобарвниками, а також в раках молочної залози, індукованих метілхолантреном, також були виявлені опухолеспеціфіческіх антигени. Навіть саркоми, викликані імплантацією шматочків целофану, виявляють антигенні властивості, хоча і дуже слабкі.
Імунні тварини можуть протистояти лише невеликій кількості клітин
Пересадка невеликих шматочків пухлини - метод порівняно грубий. При більш тонкої процедурі вводиться суспензія пухлинних клітин з точно підраховані числом клітин. Як з`ясувалося, не можна вводити занадто багато клітин, якщо потрібно відторгнення другого трансплантата. Навіть 4 • 10 + 5 клітин на одну тварину вже дуже багато.
Мабуть, ця обставина пояснюються численні невдачі ранніх дослідів: тваринам вводилося занадто багато пухлинних клітин, і імунна система виявлялася просто перевантаженою.
Попередній захист проти пухлинних клітин може бути вироблена in vitro
В процесі, який в кінцевому підсумку викликає відторгнення трансплантованою пухлини, провідну роль безумовно відіграють лімфоцити. Навіть без розчинних антитіл лімфоцити здатні специфічно інактивувати пухлинні клітини. Прямий контакт між «імунними» лімфоцитами і пухлинними клітинами-мішенями, очевидно, є необхідним і достатнім.
Ці реакції цілком можна здійснити in vitro (фіг. 32), Кілька клітин пухлини, що вирощується в культурі, ін`єктують миші. Через кілька днів з селезінки імунізованих тварини можна виділити імунологічно активні лімфоцити. Їх змішують з пухлинними клітинами і інкубують при 37 ° С через 6-9 год лімфоцити вбивають пухлинні клітини. Загибель пухлинних клітин може бути витончено продемонстрована за допомогою наступного методу: пухлинні клітини до проведення реакції з лімфоцитами мітять радіоактивним 51Сг за допомогою простої інкубації протягом короткого часу в розчині, що містить хром.
Фіг. 32.
Після лізису лімфоцитами мічених пухлинних клітин радіоактивний хром виходить в розчин. Залишається лише відцентрифуговувати не піддані лизису клітини-за змістом хрому в рідини над осадом можна буде судити про те, скільки клітин піддалося лизису.
Якщо тепер пухлинні клітини, інкубовані з активними лімфоцитами, трансплантувати тваринам, то трансплантація виявиться невдалою: захисні механізми проти цих пухлинних клітин вже вироблені in vitro.
