How to biohack your cells to fight cancer - Greg Foot

Переводчик: Anton Zamaraev Редактор: Ростислав Голод

Ok, so you,

are a 4 billion year old meat robot.

Итак, вы — древний биоробот возрастом четыре миллиарда лет.

Yeah, you heard me right.

Да-да, вы не ослышались.

In fact, as you're made of 30-ish trillion cells,

Более того, у вас около 30 триллионов клеток,

and each of those have their own task,

у каждой из которых есть своя собственная задача,

you're a robot made of trillions of mini robots-

то есть вы робот, состоящий из триллионов мини-роботов.

you are a mega-meat-bot!

Вы мегабиобот!

And your mission, for the past 4 billion years or so-

И все эти последние четыре миллиарда лет,

and for as long as you keep playing this game of life-

пока вы играете в игру под названием жизнь,

is to safeguard the code.

ваша задача состоит в сохранении программы,

To duplicate it. To pass it on.

в размножении, в передаче по наследству.

The thing is, you're rubbish at copying your own code.

Только вот вы абсолютно никчёмны в копировании своей же программы.

Every time it's copied, errors crop up.

При каждом копировании возникают ошибки.

Not good when an error makes a robot worse at surviving,

Плохо, когда ошибка ухудшает шансы робота на выживание,

but sometimes a mistake helps them survive...

но порой ошибки помогают выжить…

and they pass that glitch in the code on-

И передача этого дефекта потомству

that's evolution in a nutshell, right?

по сути является эволюцией, правда ведь?

Which means you're not the result of some fancy design, I'm afraid.

К сожалению, это означает, что вы не результат какого-то умного творения.

You're a result of billions of years of bad copies.

Вы результат миллиардов лет некачественных копий.

Go you.

Так держать!

Another reason you're not totally awesome

Ещё, дорогой мегабот, вы особо не впечатляете,

is because that megabot of yours often breaks down.

потому что часто ломаетесь.

Fortunately,

cardiologists, immunologists, microbiologists- all the "ists"-

К счастью, кардиологи, иммунологи, микробиологи и прочие «-ологи»,

have spent centuries figuring out our sensors and wiring

веками пытаются понять наши датчики и проводку

so if something does go wrong, they can usually fix it.

и обычно могут починить, если что-то работает неверно.

Where they struggle, though, is when the machinery turns on itself-

Но они бессильны, когда техника работает себе во вред

when a copying error leads a cell to start dividing uncontrollably,

и ошибка копирования ведёт к тому, что клетка начинает делиться как безумная,

to grow and multiply into a tumor.

вырастая в опухоль.

That's cancer.

Это называется раком.

And sadly, even with the might of our modern medicine,

К сожалению, при всей мощи современной медицины

some cancers evade treatment.

некоторые виды рака не поддаются лечению.

But this is where a new band of biologists step into the story:

Вот тут-то в игру вступает новая команда биологов —

специалисты по синтетической биологии, или «синтез-биологи».

The "Synthetic Biologists."

These biohackers are mashing up science, medicine and engineering

Эти биохакеры используют достижения науки, медицины и инженерии

to rewrite the code and fix the un-fixable.

для изменения программы и починки того, что нельзя починить.

Biohackers are going into a patient's genetic code

Биохакеры взламывают генетический код пациента

and reprogramming their own immune system

и перепрограммируют иммунную систему человека

to recognize cancer cells and destroy them.

для распознавания и удаления раковых клеток.

It's called CAR T-cell therapy, and it's awesome.

Это называется клеточной терапией CAR, и она не может не впечатлять.

See, you're constantly under attack by pathogens-

Видите ли, вы постоянно находитесь под атакой патогенов —

single-celled bacteria, viruses and fungi.

одноклеточных бактерий, вирусов и грибков.

Despite deciding, back in the day,

Несмотря на давным-давно принятое решение сражаться в одиночку,

to stay solo and not 'avengers assemble' like you did,

а не «командой мстителей», в отличие от ваших клеток,

those pathogens see you, in all your mega-meat-bot glory,

эти патогены смотрят на вас во всей вашей мегабиоботовской красе

as a fortress ripe for the plundering.

и видят пригодную для разграбления крепость.

Thankfully, you've got a security team in place to battle these invaders-

Однако для борьбы с этими захватчиками у вас наготове служба безопасности —

your immune system-

ваша иммунная система —

and some of it's top guards are your white blood cells.

и одними из лучших защитников являются белые клетки крови.

They trawl the darkness that is your inner space,

В темноте они прочёсывают территорию внутри вашего организма,

checking the IDs of any cells they pass...

проверяя у всех попадающихся на пути клеток их «документы»,

although they're not name badges,

которые не похожи на именные бейджи на поверхности клеток,

but rather protein fragments on the cell's surface called antigens.

а являются фрагментами белков под названием антигены.

There are two types of these guards: T-cells and B-cells.

Существует два типа таких охранников: T-лимфоциты и B-лимфоциты.

T-cells check those antigen IDs using special claws-

T-лимфоциты проверяют документы-антигены, используя специальные щипцы-рецепторы,

receptors that lock with a particular antigen.

которые захватывают определённые антигены.

If they find a match, they attach and they release toxic chemicals

При совпадении они прикрепляются к клеткам и выделяют токсичные вещества,

that burst open the invading cell's membrane.

которые вскрывают мембраны вражеских клеток.

Their B-cell workmates create antibodies-

Их коллеги B-лимфоциты создают антитела,

loads of small proteins,

состоящие из множества микроскопических белков

little claws that latch perfectly onto a particular antigen,

с крохотными щипцами для захвата соответствующих антигенов,

marking them for destruction.

помечая их к уничтожению.

These two comrades have got your back

Такие напарники вовремя прикроют вас,

and your immune system is brilliant at spotting and fighting pathogens

и ваша иммунная система прекрасно распознаёт и борется с патогенами,

that invade from outside.

вторгающимися извне.

However,

they're not so good at spotting your own cells that have gone rogue.

Однако дела обстоят не так хорошо в случае с собственными взбунтовавшимися клетками.

The antigens on cancerous cells don't look weird,

Антигены на раковых клетках выглядят вполне нормально,

they look a lot like your own cells,

они очень похожи на ваши собственные клетки,

and the T's and B's aren't programmed to attack them.

которые T- и B-лимфоциты не запрограммированы атаковать.

The usual way to deal with cancer is to try to cut the tumor out,

Обычно раковую опухоль либо стараются удалить,

or turn to radiotherapy and then chemotherapy

либо используют радио- или химиотерапию

to destroy or block the growth of cancer cells,

для остановки или предотвращения роста злокачественных клеток,

but if it's a blood cancer, if it's floating around your whole body,

но при раке крови опухоль распространяется по всему телу

you can't do that.

и хирургическое вмешательство становится невозможным.

And if the blood cancer actually starts in your white blood cells-

И если рак крови начинается в лейкоцитах,

those key guards in your immune system-

главных защитниках иммунной системы,

you'll really struggle to spot it.

его очень трудно локализировать.

That's the case with acute lymphoblastic leukemia,

Так происходит при остром лимфобластном лейкозе,

and that's where CAR T-cell therapy is kicking butt.

и в этом случае клеточная терапия CAR наносит ответный удар.

The biohackers are reprogramming a patient's own immune system

Биохакеры перепрограммируют иммунную систему пациента

to recognize particular antigens- those particular protein fragments-

на распознавание антигенов, или фрагментов белков,

on the cancer cells.

характерных для раковых клеток.

To do it, you first need millions of a patient's T-cells

Для начала нужно взять миллионы T-лимфоцитов пациента.

Then, to get a T-cell to do something different,

Потом, чтобы заставить Т-лимфоциты работать по-другому,

you need to replace its normal code with something new,

нужно заменить обычный код на нечто новое, созданное вами.

something you've designed.

What synthetic biologists can now do with DNA is super cool-

Синтез-биологи теперь умеют делать с ДНК нечто очень крутое:

they use a computer to put together their own sequences of bases-

они используют компьютер для создания своих цепочек

the chemical letters that spell out the DNA-

из букв химического алфавита, составляющих ДНК,

then they model what that new genetic code will do on a computer

а затем моделируют работу нового кода на компьютере

and then make those sequences on a DNA printer-

и печатают эти новые цепи на ДНК-принтере, —

yeah, that's a thing!-

да-да, именно так! —

printing not with ink, or with a plastic polymer like in a 3D printer,

печатают не при помощи чернил или пластика, применяемого в 3D-принтере,

but with those fundamental building blocks of life,

а при помощи «строительных кирпичей» жизни,

with those A's and C's and T's and G's.

букв алфавита ДНК: аденина-A, цитозина-C, тимина-T и гуанина-G.

The new code they designed for a T-cell has 3 key instructions:

Создаваемый для T-лимфоцитов новый код содержит три основных директивы:

1. It tells it how to recognize and kill a cancer cell.

1. Распознать и уничтожить раковую клетку,

More specifically,

а именно: как модифицировать антитела,

how to modify an antibody-

what the B-cells make to latch onto a target antigen.

чтобы B-лимфоциты присоединялись к целевым антигенам.

The antibody is modified to make a new receptor

Антитела модифицируются для создания новых рецепторов,

that can detect the particular antigens on the specific cancer.

способных распознать антигены, характерные для конкретного вида рака.

2. It tells it to make copies of itself when it finds that cancer cell

2. Размножаться при обнаружении раковых клеток.

and 3. It tells it to survive in the patient's body.

3. Выжить в организме пациента.

To get this new code into the patient's T-cells,

Для внедрения нового кода в T-лимфоциты пациента

you use a vector-

используется так называемый вектор,

it's something that will easily infect the T-cell

нечто способное с лёгкостью заразить T-лимфоциты,

and carry that bespoke DNA in with it.

привнеся с собой изменённую ДНК.

And voila! One CAR T-cell.

Вуаля! Так получаются новые CAR Т-лимфоциты.

The name comes from a fire-breathing monster from Ancient Greece,

Название CAR происходит от имени древнегреческого огнедышащего чудовища

that had a lion's head, a goat's body and a serpent's tail.

с головой льва, телом козла и хвостом змеи.

It was called "Chimera"- a name that has now come to be used

Его звали Химера, и это имя стало нарицательным

for something that contains two or more different types of tissues or cells.

для состоящих из двух или более разных типов тканей или клеток созданий.

As this newly engineered cell's genetic code is part T-cell, part antibody,

Генетически модифицированный код клетки является и T-лимфоцитом, и антителом —

it's a "C"himera and it goes in search of the cancer's "A"ntigen

отсюда английская буква «C» — Chimera —

using its new "R"eceptor.

и ищет «A» —антиген— рака при помощи нового «R» —рецептора.

Before you put the multiplied up T-cells back into the patient,

Перед возвращением размноженных Т-лимфоцитов в организм пациентов

you give them a mild dose of chemotherapy to wipe their existing T-cells.

даётся небольшая доза химиотерапии, чтобы убить существующие Т-лимфоциты.

Then you simply reinsert the now modified T-cells-

Затем просто вводятся модифицированные Т-лимфоциты,

the CAR T-cells-

CAR Т-лимфоциты,

and they follow their normal DNA programming to move and search.

которые следуют своей обычной программе ДНК для передвижения и поиска.

However, thanks to their new butt-kicking code,

Но благодаря новому крутейшему коду,

they've changed what they're looking for:

их цель поменялась —

they're now on a mission to find the cancerous cells and destroy them.

теперь они занимаются поиском и уничтожением раковых клеток.

Unlike conventional chemical-based drugs

В отличие от традиционных химических препаратов,

that get used up or excreted from the body pretty quickly,

которые очень быстро расходуются и выводятся из организма,

CAR T-cells are living drugs that stay in the patient's bloodstream for years.

CAR T-лимфоциты живут в крови пациента годами.

That's a huge pro.

Это огромное преимущество.

The flip side is that they're expensive-

Недостаток состоит в их дороговизне,

each CAR T-cell treatment is bespoke to the patient-

каждый курс CAR лечения подбирается для пациента индивидуально,

and it's more difficult to get them to work with common cancers

и его сложнее заставить работать с распространёнными видами рака,

like breast or lung, because you need a specific antigen on the cancer cells

таких как рак груди или лёгких,

из-за требования специфического антигена в качестве цели CAR T-лимфоцита,

for the CAR T-cell to target-

and it's much easier to find that in blood cancers.

который гораздо проще найти при раке крови.

It's still early days, though,

Но всё только начинается,

and there's an exciting future for CAR T-cell therapy.

и у лечения CAR T-лимфоцитами светлое будущее.

Researchers like Dr. Martin Pule and his team at UCL,

Например, группа учёных из лондонского UCL под руководством доктора Мартина Пьюла

are working on improving the leukemia and lymphoma treatments even further,

продолжает работу над улучшением лечения лейкемии и лимфомы,

and there's recently been some promising work on solid cancers.

и недавно завершилось перспективное исследование солидных раковых опухолей.

Thanks to CAR T-cell therapy,

Благодаря лечению CAR T-лимфоцитами,

the survival rate for B acute lymphoblastic leukemia has improved hugely

значительно вырос процент выживания при остром лимфобластном лейкозе, —

-nearly all patients go into remission-

практически все пациенты переходят в ремиссию,

which means that leukemia cannot be detected anymore-

что означает отсутствие симптомов лейкемии —

and most patients stay in remission.

и большинство остаётся в ремиссии.

Biohacking is here,

Считавшаяся прежде невозможной, технология коррекции генетического кода

and it can reprogram your own genetic code to enable your mega-meat-bot

вашего организма мегабиоробота

to do things it's never been able to do before!

уже стала реальностью!