Уильяму Людвигу, 64-летнему жителю Бриджтауна, в 2010 году поставили неутешительный диагноз – рак. Центр здоровья при Пенсильванском университете ничем не мог помочь больному, ведь у Людвига было сразу три вида рака – лейкемия, лимфома и сквамозная клеточная карценома. В интервью журналу Nautilus ученый Карл Джун поделился, что Людвига считали «практически мертвым».

Элисон Лорен ухаживала за Людвигом 5 мучительных лет. По её словам, химиотерапия дала тяжелые побочные эффекты в его случае: любые улучшения его состояния были ничем по сравнению с увеличивающимся количеством раковых клеток в его организме.

Химиотерапия была направлена на В-лимфоциты в теле Людвига, которые размножались в костном мозге пациента. Состояние больного было критическим, поэтому Лорен решила предложить Людвигу последнее средство, которое было в запасе у врачей в центре.

Ученые Пенсильванского университета хотели использовать генную инженерию, дабы воссоздать способность антител - направленное воздействие, и направить ген-маркер на раковые клетки в теле Людвига. Как правило, антитела присоединяются к молекулярным маркерам (антигенам), дабы «отбуксировать» их к макрофагам, которые, в свою очередь, пожирают их. В-лимфоциты и другие антиген-представляющие клетки также могут прикрепляться к антигенам. Затем другие клетки иммунной системы, такие как Т-лимфоциты, замечают получившуюся структуру, прикрепляются к ней и передают сигнал через сигнальные молекулы, цитокины, дабы вызвать иммунную реакцию. Однако Т-лимфоциты недостаточно эффективны без способности целенаправленного воздействия на антитела.

Зелиг Эшхар, иммунолог в Институте имени Вейцмана, разработал специальный план. Еще к 1989 году он создал «химерный антигенный рецептор Т-лимфоцитов» или «Т-тела». Они представляли собой набор из различных вирусов, несущих в себе новый ген человека. Вирусы проникали в клетки организма вместе с геном. Будучи внутри, ген воссоздавал новый рецептор на Т-лимфоцитах, который помогал прицельно прикрепляться к раковым клеткам.

Это был разработанный на компьютере ген, помещенный в дезактивированный вирус ВИЧ, включавший в себя части генетического кода мышей, коров и даже лесных североамериканских сурков.

Лорен детально описала процедуру Людвигу. У него должны были взять кровь, которую бы пропустили через специальную машину, извлекающую Т-лимфоциты. Затем к этим клеткам бы добавили вирус, который бы установил синтетический ген в его геноме. Этот ген воссоздал бы особый рецептор, направленный на распознавание маркера клеточной поверхности CD19 в раковых В-лимфоцитах в организме Людвига. Ученые надеялись, что таким образом иммунная система пациента сможет бороться с раком. Был шанс того, что Т-лимфоциты не окажутся эффективными. Команда медиков не была уверена в успехе затеи, ведь ранее такую терапию никто не применял. Так, Уильям Людвиг стал Пациентом №1.

Сначала ничего не происходило. Людвигу сделали второе вливание. Через 10 дней, между 3 и 4 вливанием, сердцебиение пациента участилось, а кровяное давление упало. У него была лихорадка.

«Я вообще не должен был выжить», - вспоминал Людвиг. Никто тогда еще не знал, но Т-лимфоциты сражались с раковыми клетками. «Цитокиновый шторм» - так это назвала Лорен. Модернизированные Т-лимфоциты прикреплялись к антигенам и выпускали «заряд» цитокинов. Эти молекулы посылали сигналы иммунной системе, вызывая жар и расширяя капилляры, дабы иммунные клетки могли добраться до цели. Как объяснила Лорен, теперь они знают, что такая иммунная реакция означает, что терапия действует.

Через месяц врачи решили взять образец костного мозга Людвига на анализ. Не самая приятная процедура. Биопсия здорового костного мозга показывает баланс эритроцитов, тромбоцитов, иммуноцитов и гемопоэтических клеток. При раке в костном мозге преобладают лимфоциты.

Врачи удивились, обнаружив, что у Людвига была здоровая биопсия. Они просто не могли поверить, что раковые клетки просто «исчезли». Они несколько месяцев ждали осложнений и рецидивов. Терапию пока не могли признать настоящим лекарством, ведь для этого нужны десятилетия исследований, сотни пациентов и огромное количество данных. Уильям стал первым больным, на котором сработала новая методика.

По подсчетам Джуна, модифицированные Т-лимфоциты уничтожили раковые клетки в организме Людвига за один месяц. Вскоре появились Пациент №2 и №3, а затем команда ученых наблюдала за тем, как новая терапия помогала сотням людей. В газетах писали об успешном применении нового метода при лечении острого лимфобластного лейкоза – типа рака, распространенного среди детей. 7-летняя Эмили Уайтхед и 10-летняя Авери Волкер попали в заголовки практически всех газет как пациенты, успешно вылечившиеся от рака.

Однако терапия помогала не всем. Никто не знал, почему организм пациентов по-разному реагировал на лечение: Уайтхед почти умерла от лихорадки, а у Волкер был лишь небольшой жар. К несчастью, обе девочки умерли от рецидива.

Ученым, работающими над модификацией Т-лимфоцитов, предстоит еще много трудностей. Так, например, рецепторы Т-лимфоцитов были модернизированы таким образом, чтобы улучшить их аффинность (прочность связывания) с маркерами, преобладающими в раковых клетках. В 2013 году ученые столкнулись с проблемой, вызванной этой модификацией: Т-лимфоциты, которые должны были прикрепляться к маркеру MAGE-A3 в раковых клетках, стали присоединяться к продукту гена TTN, который образует Титин – самый крупный белок в организме человека. Это привело к сердечным проблемам у некоторых пациентов.

Ученые продолжили работать над проектом, однако побочные явления продолжали проявляться. Например, Джун прекратил клиническое исследование, в ходе которого 5 из 38 участников умерли от непонятной воспалительной реакции в мозге.

Спустя 3 года журналист из Nautilus решил проверить состояние Пациента №1. Людвиг как раз вернулся из отпуска с женой и внуками. Рак его больше не беспокоил, однако его мучали хронический кашель, гайморит, изжога; в его правом глазу засела инфекция, а в легких собиралась жидкость.

«Порой меня одолевают смешанные чувства, когда думаю о том, что я Пациент №1, - поделился Людвиг. – Я знал, что мои дни были сочтены. Терять было нечего». На протяжении всего лечения его поддерживала жена.