Весьма интересна важность использования собственного (аутологичного) костного мозга, который извлекают из интактных (необлученных) участков или облученных в относительно небольших дозах (до 500 Р). Метод обоснован членом-корреспондентом АМН СССР Гавриилом Сергеевичем Стрелиным. В многолетних сравнительных экспериментах автора и его сотрудников эта процедура оказалась наиболее эффективной на крысах, собаках и обезьянах. У этих животных (и у человека) стволовые кроветворные клетки менее мобильны, и потому любые факторы, способствующие их расселению, ускоряют процессы восстановления гемопоэза.

Большим преимуществом данного метода являются его техническая простота, возможность введения свежих клеток без предварительного консервирования, при котором погибает до 50% клеток. Такой прием оправдан во всех случаях неравномерного облучения, в том числе и когда спонтанное восстановление кроветворения вполне вероятно или даже несомненно. Являясь абсолютно безопасной в иммунологическом отношении, аутотрансплантация костного мозга может тем не менее сократить срок восстановления гемопоэза, а следовательно, длительность лейкопении и тромбоцитопении, что, в свою очередь, уменьшит вероятность инфекционных и геморрагических осложнений.

Как видим, существуют реальные способы существенного повышения радиорезистентности организма профилактическим применением протекторов и ослабления уже возникшего поражения использованием широкого арсенала средств патогенетического лечения. Обе эти возможности уже сегодня используются в практике, прежде всего для защиты нормальных тканей при лучевых методах лечения опухолей (об этом речь впереди). Они учитываются также в качестве потенциальных защитных и лечебных средств в крайних, но принципиально возможных случаях переоблучения космонавтов в результате непрогнозируемой солнечной вспышки, а также персонала, попадающего в аварийные ситуации на мощных ядерных устройствах.

Усилить удар

Нужно ли вообще разрабатывать биологические средства усиления лучевого поражения, если можно просто увеличить дозу? Ответ однозначный — нужно. Это, во-первых, необходимо с научных позиций, ибо помогает вскрыть механизмы естественной радиочувствительности, а во-вторых, практически важно при разработке способов избирательного поражения опухолей.

Химические средства, используемые для этих целей, получили название радиосенсибилизаторов. Принципиально они могут быть разделены на две большие группы в соответствии с их влиянием на основные компоненты, определяющие клеточную радиочувствительность:

1 — усиливающие первичные радиационные повреждения;

2 — ослабляющие пострадиационное восстановление.

К первой группе сенсибилизаторов относят соединения, блокирующие сульфгидрильные группы (рассматриваемые как эндогенные протекторы), вещества, действие которых связывают с КЭ, а также средства усиления первичных повреждений ДНК или ингибиторы ее синтеза.

Было показано, например, что 5-фторурацил ингибирует тимидилат-синтетазу и образование тимина, что приводит к нестабильности ДНК и усиливает ее уязвимость излучением. Галоиды (хлор, бром и йод), замещая метильную группу в молекуле тимидина, образуют соответствующие галоидированные дезоксиуридины. Включаясь в ДНК во время ее синтеза, вместо нормального тимидина, они изменяют ее молекулярную структуру и препятствуют нормальному связыванию обоих путей, повышая при этом чувствительность клеток к ультрафиолетовому и ионизирующему излучениям. В качестве ингибитора синтеза ДНК используют оксимочевину. В различных биологических системах было обнаружено, что это химическое соединение, специфически подавляя синтез ДНК, вызывает значительную гибель клеток. Механизм подавления синтеза ДНК оксимочевиной в значительной мере заключается в ингибировании восстановления рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов.

Из соединений, усиливающих лучевое поражение клеток ослаблением пострадиационного восстановления, следует назвать специфические ингибиторы синтеза белка, в частности антибиотик актиномицин Д. Его механизм действия сводится к образованию комплекса с гуанином ДНК и ингибированию синтеза ДНК вследствие подавления активности ряда ферментов: РНК-полимеразы, ДНК-полимеразы и тимидинкиназы. Комплексируясь с ДНК из-за прочной связи с гуанином, актиномицин мешает ДНК выполнять функции матрицы для синтеза РНК, препятствует образованию полинуклеотидных цепей и белков и угнетает тем самым деление растущих клеток.

Сравнительно недавно оригинальный феномен усиления лучевого поражения был обнаружен Г. С. Календо. Оказалось, что облучение в определенном диапазоне доз (для клеток млекопитающих это 10—15 Р) временно стимулирует ряд физиологических реакций клеток и некоторые стороны метаболизма. В этот период такая «стимулированная» энергично работающая клетка обладает повышенной чувствительностью к любым повреждающим агентам, в том числе и к ионизирующей радиации.

Усиление поражения клеток может быть получено и их перегревом (до 41—42°) как до, так и после облучения.

Итак, сегодня мы располагаем возможностями по собственному желанию в значительной степени влиять на течение радиационного поражения, вмешиваясь в механизмы, определяющие клеточную радиочувствительность. Необходимость такого управления радиочувствительностью каждодневно ощущается в радиологической клинике, куда и направлено наше очередное путешествие.

РАДИОБИОЛОГИЯ И РАК

Нельзя желать того, чего не знаешь.

ВОЛЬТЕР

Проблема века — так названа книга о распространенности злокачественных опухолей на земном шаре и организации противораковой борьбы. Ее автор Александр Васильевич Чаклин, опираясь на огромный личный опыт работы в этой области, обосновывает избранное им название ростом заболеваемости и смертности от рака в последние десятилетия. Как отмечает в одном из последних обзоров Николай Павлович Напалков, смертность населения от злокачественных опухолей в СССР и в большинстве промышленно развитых стран мира составляет от 15 до 23%, «уступая» первое место смертности от сердечно-сосудистых заболеваний.

Анализируя этот вопрос, наш ведущий онколог академик АМН СССР Николай Николаевич Блохин убедительно показывает, что основная причина увеличения общей смертности от рака связана с изменением возрастной структуры населения — увеличением лиц пожилого возраста, а также с улучшением методов ранней диагностики. И в самом деле, если рассмотреть так называемые стандартизованные показатели, элиминирующие различия возрастного состава населения, как это сделано Н. П. Напалковым с соавторами в упомянутом обзоре, то оказывается, что смертность от рака в СССР за период с 1960 по 1973 год даже снизилась. К программе работ, предусматривающих искоренение коварного недуга, привлечено внимание большого круга ученых разных специальностей. Среди них одно из ведущих мест занимает лучевая терапия, которой подвергается около двух третей онкологических больных.

Успехи, достигнутые лучевой терапией за 80-летний период своего существования (мы помним, что рентгеновские лучи стали использоваться с лечебной целью сразу же после их открытия), главным образом, связаны с двумя факторами. Первый из них — постоянный физико-технический прогресс, определяющий применение новых видов и источников ионизирующих излучений, второй — совершенство врачебного искусства лучевых терапевтов, опирающихся на многолетний опыт своих предшественников. В значительной степени эмпирический характер лучевая терапия сохраняет и по сей день. Ее перевод на строго научные рельсы связан с использованием сведений об особенностях биологических реакций на облучение различных нормальных тканей и опухолей. Такое слияние клинических наблюдений с результатами экспериментальных радиобиологических исследований началось в последние полтора-два десятка лет, и его результаты не замедлили сказаться. О них-то, о трудностях на этом пути и обнадеживающих перспективах, и пойдет речь.

Враг распознан

Задача лучевой терапии сводится к максимально быстрому подавлению опухолевого