Дело в химии. Как все устроено? - Джузеппе Алончи
Вы можете мне возразить: окей, мы не можем создать функционирующий человеческий орган, но зачем экспериментировать на животных, они же отличаются от людей? Почему то, что мы узнаем о кролике, поможет помочь в лечении человека?
Ответ двоякий: в некоторых случаях ученые используют животных именно потому, что они отличаются от человека – в частности, они проще устроены; но в других случаях они поразительно похожи на человека, гораздо больше, чем можно подумать.
В первом случае я имею в виду эксперименты, проведенные на более простых организмах, например на мушках-дрозофилах (Drosophila melanogaster) или рыбках-зебрах (Danio rerio), – мы в неоплатном долгу перед этими существами, ведь они позволили совершить важные открытия в области генетики, эмбриологии, онкологии, регенеративной медицине и нейробиологии. Известно ли вам, что мушка способна помочь в исследовании болезни Паркинсона? А между прочим, дрозофила имеет с нами 60 % общих генов и в точности, как люди, может болеть неврологическими болезнями, такими как болезни Паркинсона или Альцгеймера. Все это стало возможным благодаря огромной исследовательской работе, выполненной Томасом Морганом, лауреатом Нобелевской премии по медицине 1933 года, заложившим фундамент современной генетики и открывшим, что передача многих характеристик связана с половым размножением, что гены находятся в хромосомах, и предложившим первую молекулярную модель механизма наследственности.
Благодаря способности к очень быстрому эмбриональному развитию, возможности получить сразу несколько поколений за недолгое время и простоте, с которой меняется их геном, либо рыбки-зебры, либо мушки-дрозофилы и сегодня служат самыми надежными помощниками в медицинских исследованиях, и не проходит дня, чтобы кто-нибудь не опубликовал статью с данными, полученными с их участием. Это потому – и здесь мы возвращаемся ко второй причине, – что, пусть они и гораздо проще, чем люди, большая часть их молекулярных механизмов невероятно похожа на наши.
Все вышесказанное обязывает меня подчеркнуть: животные используются не просто для тестирования лекарств, но служат также фундаментальным инструментом для теоретических исследований. Рыбка-зебра обладает потрясающей способностью к регенерации, каковой мы сами похвастаться не можем, и если нам удастся понять в деталях их секрет, мы сможем найти решение многих трудных проблем современной медицины, например, сможем восстанавливать больные или поврежденные в результате инфаркта или инсульта ткани в сердце и в мозгу, лечить травмы позвоночника, бороться с некоторыми дегенеративными заболеваниями. Мыши тоже часто участвуют в фундаментальных исследованиях, как в области инновационных методов терапии, так и исследованиях свойств некоторых генов и белков. Мыши – млекопитающие, и гораздо больше похожи на человека, по сравнению с мушками, поэтому их можно использовать, чтобы понять функции некоторых генов или протеинов, чтобы найти способы новых фармакологических воздействий.
В противоположность тому, что принято думать, такие более крупные животные, как собаки, свиньи или приматы, гораздо реже используются в фармакологических исследованиях, как правило, лишь только после получения обширных предварительных данных, демонстрирующих высокую вероятность благоприятного исхода. Использование крупных животных позволяет лучше рассчитать дозы в клинических испытаниях препаратов или наблюдать явления, отсутствующие у более простых животных. Ни одно животное – за исключением приматов – не используется для тестирования новейших хирургических технологий или медицинских приборов, а также для профессиональной подготовки хирургов. Но и в этих секторах науки современные альтернативные технологии позволили снизить количество задействованных живых существ, в основном благодаря виртуальной реальности и искусственному моделированию, экспериментам с органами уже умерших животных. Хотя внедрение этих интегральных методов позволило заметно снизить количество морских свинок в лабораториях, потребность в опытах на живых тканях до перехода к человеку все еще очень высока.
Из лаборатории… к пациенту!
После фазы лабораторных испытаний лекарство готово к клиническим испытаниям – то есть испытаниям на людях. Эта фаза совершенно необходима, поскольку наше новое вещество не только должно продемонстрировать свою действенность, но и показать себя более эффективным, чем те, что уже есть в продаже. Клинические испытания, как правило, подразделяются на четыре фазы:
• • фаза I: предварительная оценка безопасности и дозировки препарата, в некоторых случаях допустимо участие здоровых добровольцев или пациентов-добровольцев;
• • фаза II: более углубленная оценка безопасности и сбор предварительных данных по эффективности (несколько десятков пациентов);
• • фаза III: сравнение новой терапии с существующим стандартом для той же самой болезни на большой выборке пациентов, числом более тысячи, чтобы проверить, дает ли она серьезные преимущества с точки зрения эффективности лечения;
• • фаза IV: поступление препарата в продажу и сбор статистических данных по всей популяции больных.
Эксперименты in vitro и in vivo позволяют оптимизировать структуру молекулы, оптимизировать ее воздействие и создать предварительное представление о дозировках, но только в ходе клинических испытаний можно окончательно понять, обладает ли препарат реальным потенциалом для широкого применения. Фаза I, как правило, проходит с участием здоровых волонтеров или, наоборот, умирающих больных, которым не помогает стандартное лечение: на этой стадии оптимизируется сам метод и частота приема лекарства, выявляются непредвиденные побочные эффекты и тому подобное. Если на первом этапе проблемы не возникают, можно переходить к фазе II, в ходе которой оценивается действие лекарства. На ограниченном количестве пациентов, страдающих определенной патологией, проверяется эффективность лекарства и какая его дозировка обеспечивает оптимальное соотношение риска и пользы. В случае, если надо оценить еще и фармакокинетику, то есть скорость, с какой лекарство проходит метаболический цикл, проводится тестирование с использованием плацебо, то есть безопасного вещества без терапевтических эффектов (например, сахар или раствор соли).
Фаза III еще сложнее – обычно она проводится по принципу «двойного слепого метода». Подобный тип экспериментов предполагает, что ни пациент, ни медик не знают, активное вещество они используют или плацебо, чтобы избежать малейшего влияния, порой неосознанного, на конечный результат. Эксперименты с использованием двойного слепого метода являются фундаментальным способом проверки, поскольку представляют собой единственную возможность убедиться, что лечение действительно эффективно. На самом деле врач или пациент довольно легко могут увидеть улучшения там, где их на самом деле нет. Это немного похоже на ситуацию с ребенком, который упал и ударил коленку, а мы говорим ему «дай подую»: в этом нет никакого физиологического эффекта,
