Отвореният код на Джей Браднър

 (с малки съкращения)

                                                                     

Преместих се от Чикаго в Бостън преди 10 години с интерес към раковите заболявания и химията. Както знаете, химията е наука за правене на молекули или в случая с мен - за нови лекарства срещу рак… Справедливо е да се каже, че през тези 10 години сме свидетели на абсолютното начало на научната революция – геномната медицина. За пациентите, които влизат в клиниката ни,  сега ние знаем повече от всякога. И ние сме в състояние най-после да отговорим на болезнения въпрос, който ни измъчва от толкова много години.

Защо имам рак? Отговорът е много потресаващ. До сега в зората на тази революция ние знаем, че има 40 000 уникални мутации, засягащи повече от 10 000 гени и че 500 от тези гени са автентични причинители на рака. Но за съжаление, имаме само около дузина насочени срещу тях лекарства. И тази неадекватност на раковата медицина наистина ме порази, когато баща ми беше диагностициран с рак на панкреаса. Не успяхме да го качим на полет за Бостън. Не разчетохме последователността на генома му.

Известно бе в продължение на десетилетия какво причинява това злокачествено заболяване. Това са три протеина – RAS, MIK и P53. Това е стара информация, известна от 80-те години, но въпреки това все  още няма лекарство, което да предпиша на пациент с този или някой друг от многобройните солидни тумори, причинени от тези три конници на апокалипсиса, който е ракът. Няма RAS, няма MIK, нито P53 лекарство. Справедливо ще запитате защо е така? Научният отговор, макар и напълно незадоволителен, e че това е твърде трудно. Така тези три протеина влязоха в графата „нелечими геноми”… Това е ужасната част на реалността. Това означава, че ние не сме успели да идентифицираме някакъв джоб в тези протеини, в който като молекулярни ключари да измоделираме активна, малка, органична молекула или лекарствено вещество. Разполагахме само с тези три вещества – арсен, талидомид и този химичен дериват на азотен газ (в 21 век!). Недоволен от изпълнението и качеството на тези лекарства, аз се върнах обратно в училище с идеята да изучавам откривателната химия.

Подхождайки в контекста на този смел нов свят на отворения код, използвайки хората като източник и сътрудничеството с академичната общност, се надявахме по-бързо да доведем мощни и целенасочени терапии при нашите пациенти.

Моля ви, имайте предвид, че това е още незавършена работа, но днес аз бих искал да ви разкажа една история за много рядък рак, наречен медиален карцином и за нелечимия целеви протеин BRD4, който причинява този вид рак. Ще ви разкажа и за една молекула, разработена в лабораторията ми в Раковия Институт Dana Farber, наречена JQ1, която галено нарекохме Джун Чи (на името на химикът, който направи тази молекула).

Сега BRD4 е интересен протеин. Може да се запитате: С всичките неща, които ракът се опитва да направи за да убие нашия пациент, как помни, че е рак? Когато навие генома си, раздели се на две клетки и отново се развие, защо не се превръща в око или черен дроб, тъй като има всички гени, които са необходими, за да направи това? Но той помни, че е рак!  И причината е, че ракът, както и всяка друга клетка в тялото поставя малки молекулни отметки, „малки лепящи се листчета”, които напомнят на клетката: „Аз съм рак и трябва да продължа да раста.” И тези „лепящи се листчета” включват този и други протеини от своя клас – така наречените бромодомейни. По този повод ние се вкопчихме в идеята, че може би ако направим молекула, която да попречи на лепящата се бележка да залепне, влизайки в малкия джоб в основата на този въртящ се протеин, то тогава може би бихме могли да убедим раковите клетки, че те не са рак. Така, ние започнахме да работим върху този проблем. Ние разработихме библиотеки от съединения и в крайна сметка създадохме молекула, която нарекохме JQ1. Понеже не бяхме фармацевтична компания можехме да направим някои неща, които предполагам фармацевтичната промишленост не можеше, защото й липсваше нашата гъвкавост…

Ние работихме с образци от материал, който беше събран от младите патолози в болницата за жени в Бригам. И като обработихме тези клетки с нашата молекула, видяхме нещо наистина поразително. Раковите клетки - малки, кръгли и бързо делящи се, променяха своята форма. В действителност раковата клетка забравяше, че е рак и ставаше една нормална клетка. Това ни развълнува много.

Следващата стъпка беше да се постави тази молекула в мишки. Единственият проблем бе, че нямаше миши модел на този рядък вид рак. По времето, когато правехме това изследване, аз се грижех за 29-годишен пожарникар от Кънектикът, който беше близо до края на живота си с този нелечим рак. Този рак, пристрастен към протеина BRD4, растеше през левия му бял дроб. Той имаше тръбичка в гърдите за източване на малки частици отпадъци. При всяка медицинска смяна изхвърляхме този материал. Тогава ние се обърнахме към този пациент и го попитахме дали би искал да си сътрудничи с нас. Можехме ли да вземем този ценен рядък раков материал от гръдната му тръбичка и да го закараме през града в лабораторията,  като го сложим в мишки и се опитаме да направим клинични проби и да го лекуваме с прототипно лекарство?... И той се съгласи. В Семейния център Лури за образна диагностика на животните, моят колега Андрю Кунг разрасна този вид рак успешно в мишки, без изобщо да докосва пластмаса. И докато го лекувахме с нашето съединение, това пристрастяване към захарта, този бърз растеж отслабна. Ракът реагираше. Ние завършихме нашите проучвания в четири миши модели на тази болест. И всеки път виждахме едно и също нещо: мишки с този вид рак, които вземаха лекарството оставаха живи, а тези, които не го вземаха, загиваха бързо.

Започнахме да се чудим какво би направила една фармацевтична компания на наше място в този момент? Ами тя вероятно би запазила това в тайна,  докато не превърне прототипа на лекарството в активно фармацевтично вещество. Ние направихме точно обратното. Публикувахме статия, която описваше  тази находка в най-ранния първоначален етап. Дадохме на света химичната идентичност на тази молекула, която е обикновено тайна в нашата дисциплина. Казахме на хората как точно да я направят. Дадохме им нашият имейл адрес, предлагайки им да ни пишат и ние да им изпратим молекулата безплатно. Ние основно се опитахме да създадем най-конкурентната възможна среда за лабораторията ни и това бе, за съжаление, успешно.

Ние споделихме тази молекула (от декември миналата година) с 40 лаборатории в САЩ и още 30 в Европа. И сега, много от фармацевтичните компании се опитват да влязат в това пространство, за да се прицелят в този рядък вид рак, който  точно сега предизвиква голям интерес.  Но науката, която излиза от всички тези лаборатории за използването на нашата молекула ни даде прозрения, които нямаше да можем да постигнем самостоятелно. Клетките на левкемията, третирани с това съединение се превръщат в нормални бели кръвни клетки. Мишки с множествена миелома – нелечимо злокачествено заболяване на костния мозък, реагират драстично на лечение с това лекарство.

Може би знаете, че мазнините имат памет. И всъщност нашата молекула пречи на тази стволова мастна клетка да си спомня как се правят мазнини. Така че мишките, които се хранят с богата на мазнини диета, като хората в родния ми град Чикаго, не развиват чернодробна стеатоза, което е голям медицински проблем. Това изследване ни научи, не само моята лабораторя, но нашия институт и Медицинският факултет в Харвард в по-общ план, че имаме уникални ресурси в академичните среди за откриване на лекарства. Научи ни, че нашият център, който е тествал може би повече ракови молекули по научен начин от всеки друг, никога не е създал свое собствено лекарство. Поради всички изброени  причини,  ние смятаме, че е прекрасна възможност за академичните центрове да участват в тази най-ранна, концептуално трудна и творческа дисциплина на прототипно откриване на лекарства.

Какво следва? Ние имаме тази молекула, но тя все още не е хапче. Не може да се приеме през устата. Трябва да я нагодим, за да можем да я доставим на нашите пациенти. И всички в лабораторията, особено след общуване с тези пациенти, се чувстваме доста подтиквани да доставим лекарствено вещество базирано на тази молекула. Тук е мястото, където трябва да кажа, че бихме могли да използваме вашата помощ и вашите прозрения, вашето сътрудничество и участие. За разлика от една фармацевтична компания, ние нямаме пазарна линия, в която можем да внесем тези молекули. Ние не разполагаме с екип на продавачи и рекламни агенти, които могат да ни кажат как да позиционираме това лекарство срещу други. Това, което имаме, е гъвкавостта на академичен център, който може да работи с компетентни, мотивирани, ентусиазирани, надяваме се и добре финансирани хора за отвеждане на тези молекули в клиниката, като запазваме способността си да споделим в световен мащаб този лекарствен прототип…

Ние ще използваме двата невероятни подхода на компютърната индустрия – отворения код и ресурсите на множеството, за да доставим бързо и отговорно целенасочена терапевтика за пациенти с редки видове рак.

Тази презентация е представена в TED през май, 2011 г. Видеото с пълния текст може да гледате ТУК