Wyleczyç raka

Szczepionka, która pobudza

organizm do zwalczania czerniaka,

wreszcie stanie si´ osiàgalna

J

e˝eli nie zdarzy si´ nic nieprzewi-
dzianego, pierwsza szczepionka
przeciwrakowa (autor u˝ywa tego

terminu w szerszym znaczeniu: immu-
nostymulatora – przyp. t∏um.) powin-
na zostaç dopuszczona do sprzeda˝y
pod koniec wrzeÊnia. Preparat ten, któ-
rego dystrybucja rozpocznie si´ naj-
pierw w Kanadzie, a nie w Stanach Zjed-
noczonych, nie zapobiegnie rozwojowi
raka ani go nie wyleczy. Pomimo to po-
jawienie si´ tej szczepionki b´dzie wa˝-
nym wydarzeniem wskazujàcym, ˝e
urzeczywistniajà si´ wieloletnie marze-
nia o zwalczaniu raka podst´pem od
wewnàtrz organizmu (dzi´ki pobudze-
niu jego si∏ obronnych – przyp. t∏um.),
a nie z zewnàtrz za pomocà radykal-
nych Êrodków leczniczych.

Obecnie w klinikach na ca∏ym Êwiecie

prowadzi si´ wiele szeroko zakrojonych
badaƒ nad szczepionkami przeciwra-
kowymi. Wi´kszoÊç z testowanych prepa-
ratów ma – podobnie jak wy˝ej wspo-
mniana pierwsza szczepionka – zwalczaç
czerniaka, szybko rozwijajàcy si´ nowo-
twór z∏oÊliwy skóry, na który cierpi w
przybli˝eniu co setna osoba. Ribi Immu-
noChem Research z Hamilton (Montana)
by∏a po prostu pierwszà firmà biotechno-
logicznà, która zg∏osi∏a swój produkt do
sprzeda˝y. Wyniki, jakie uzyska∏ preparat
w badaniach klinicznych przeprowadzo-
nych przez firm´, oceniajà m.in. znawcy
europejscy, a Ribi planuje przedstawiç no-
wy lek o nazwie Melacine ekspertom z
amerykaƒskiej Food and Drug Admini-
stration jeszcze w tym roku.

Zamierza im dostarczyç dowód na to,

˝e niemal wszyscy z grupy 70 pacjentów

w stanie terminalnym, którym wstrzyk-
ni´to mieszanin´ rozerwanych komó-
rek nowotworowych i fragmentów
bakterii wywo∏ujàcych gruêlic´, czuli
si´ zdecydowanie lepiej ni˝ 70 osób le-
czonych za pomocà chemioterapii.
Szczepionka uczyni∏a ˝ycie chorych ∏a-
twiejszym, choç go nie przed∏u˝y∏a –
przynajmniej statystycznie. Jednak nie-
liczni szcz´Êliwcy, u których po poda-
niu tego preparatu dosz∏o do wyraênej
poprawy, ˝yli d∏u˝ej ni˝ osoby dobrze
reagujàce na konwencjonalne leki.

Z dwóch powodów mo˝na ˝ywiç na-

dziej´, ˝e inne bardziej wyrafinowane
szczepionki, nadal znajdujàce si´ na eta-
pie prób klinicznych, poprawià dotych-
czasowe skromne wyniki. Po pierwsze,
zawiera∏yby adiuwanty (podobne do
fragmentów bakterii w Melacine, ale o sil-
niejszym dzia∏aniu), które u∏atwià uk∏a-
dowi odpornoÊciowemu rozpoznanie ko-
mórek nowotworowych jako obcych. Po
drugie, w ich sk∏adzie znalaz∏yby si´ lepiej
dobrane antygeny, fragmenty komórek
nowotworowych, „uczàce” przeciwcia∏a
i limfocyty T zwane „zabójcami” (killer T
cells) rozpoznawaç nowotwór w chwili,
gdy si´ z nim zetknà.

W marcu Steven A. Rosenberg i jego

wspó∏pracownicy z National Cancer In-
stitute poinformowali o skutecznoÊci
skonstruowanej przez siebie szczepion-
ki z∏o˝onej z fragmentu swoistego bia∏-
ka i interleukiny 2, zwiàzku chemiczne-
go wydzielanego przez aktywowane
limfocyty T. Z grupy 31 zaszczepionych
nowym preparatem chorych z czer-
niakiem w stadium uogólnionym (tzn.
gdy nowotwór daje przerzuty odleg∏e
od miejsca swego powstania – przyp.
t∏um.) u 13 zaobserwowano ponad dwu-
krotne zmniejszenie masy guza.

Zespó∏ Rosenberga w∏o˝y∏ wiele wy-

si∏ku w identyfikacj´ w∏aÊciwego frag-
mentu bia∏ka wykorzystanego nast´pnie
w ich szczepionce, ale preparaty uzyska-
ne innà metodà mogà tak˝e okazaç si´

papieru. In˝ynier Matt Howard wr´cza
mi drewniany o∏ówek pod∏àczony do s∏a-
bego êród∏a zasilania. Gdy pisz´ na ar-
kuszu, niewielkie pole elektryczne wy-
tworzone na koƒcu grafitowego rdzenia
o∏ówka zaciemnia ekran, ilekroç doty-
kam jego powierzchni. Howard pracuje
nad czytnikiem, który przenosi∏by tek-
sty lub rysunki z komputera na arkusz
Gyriconu, na którym mo˝na by je uzu-
pe∏niaç adnotacjami, kserowaç lub zma-
zywaç, ale nie usuwaç.

KorzyÊci z tego wynalazku – szczegól-

nie w przypadku takiej firmy jak Xerox –
trudno przeceniç. Czy gdyby mened˝e-

rowie PARC-u byli bardziej przewidu-
jàcy, a Sheridon ambitniejszy, elektro-
niczny papier zosta∏by wprowadzony na
rynek ju˝ 10 lat temu? Ca∏kiem mo˝liwe.
Poniewa˝ tak si´ nie sta∏o, Gyricon mu-
si teraz konkurowaç z ciek∏ymi kryszta-
∏ami i wyÊwietlaczami elektroforetycz-
nymi (w których na∏adowane czàsteczki
jednego barwnika sà zawieszone w cie-
k∏ym barwniku innego koloru) opraco-
wywanymi w Massachusetts Institute of
Technology i E Ink z Cambridge (Mas-
sachusetts). Przyznajàc to, Sheridon tro-
ch´ si´ krzywi. „To jak wyÊcigi konne.”

W. Wayt Gibbs

Â

WIAT

N

AUKI

Listopad 1998 21

MEDYCYNA

skuteczne przeciw niektórym nowotwo-
rom. Michael G. Hanna, prezes firmy In-
tracel z Rockville (Maryland), obwieÊci∏
w lipcu, ˝e dziesi´cioletnie badania nad
opracowanà przez nich szczepionkà
OncoVaxCL przeciw rakowi okr´˝nicy
zakoƒczy∏y si´ sukcesem. Naukowcy z In-
tracel wykorzystali fragmenty usuni´tych
operacyjnie guzów okr´˝nicy, poddali je
obróbce enzymatycznej, a nast´pnie
wstrzykiwali pacjentom ich w∏asne ko-
mórki nowotworowe razem z bakte-
ryjnym adiuwantem (fragmentami bak-
terii – przyp. t∏um.). Podczas pi´cioletniej
obserwacji okaza∏o si´, ˝e osoby z rakiem
okr´˝nicy II stopnia, którym podano
szczepionk´, o 61% rzadziej doÊwiadcza∏y
nawrotów choroby nowotworowej ni˝
leczeni jedynie chirurgicznie. Przedsta-
wiciele Intracel chcieliby uzyskaç zgod´
FDA na sprzeda˝ tego preparatu jeszcze
w tym roku.

W∏aÊnie rozpoczynajà si´ szeroko za-

krojone badania z kolejnà szczepionkà.
W lipcu br. firma Progenics Pharmaceu-
ticals w Tarrytown (Nowy Jork) obj´∏a
nimi przesz∏o po∏ow´ z planowanej licz-
by 800 Amerykanów chorujàcych na ra-
ka skóry. Testowana b´dzie kombinacja
antygenu w´glowodanowego z adiu-
wantem otrzymanym z kory po∏udnio-
woamerykaƒskiej myd∏oki w∏aÊciwej,
jak oznajmi∏ Robert J. Israel, kierujàcy
badaniami naukowymi w firmie.

Firma ImClone Systems z Nowego

Jorku przygotowuje si´ ju˝ do badaƒ po-
dobnej liczby osób, by sprawdziç, czy
wyprodukowana przez nich szczepion-
ka b´dzie zapobiega∏a nawrotowi raka
drobnokomórkowego p∏uc. „Praktycz-
nie u wszystkich osób dotkni´tych tà
chorobà pomimo podj´tego leczenia do-
chodzi do nawrotów – twierdzi Harlan
W. Waksal, jeden z dyrektorów ImClone
Systems. – Zwykle dochodzi do nawro-
tów choroby w ciàgu roku i koƒczy si´ to
Êmiercià. Mamy nadziej´, ˝e uda si´ do
tego nie dopuÊciç.” Sposób uzyskania
przez ImClone antygenu nie jest najlep-
szà prognozà skutecznoÊci szczepionki:
powsta∏ on przez wytworzenie przeciw-
cia∏ przeciw przeciwcia∏om skierowa-
nym przeciw t∏uszczowo-w´glowodano-
wej komponencie komórek nowotwo-
rowych. Jednak wed∏ug doniesieƒ Wak-
sala w badaniach obejmujàcych niewiel-
kà liczb´ chorych pi´ç lat prze˝y∏o a˝
40% osób, którym podano szczepionk´,
choç przewidywano, ˝e nieca∏e 5% z
nich przetrwa tak d∏ugo.

John Wayne Cancer Institute z Santa

Monica (Kalifornia) koordynuje jeszcze
szerzej zakrojone i zaplanowane na
d∏u˝szy okres badania, majàce objàç w
ciàgu pi´ciu lat 1100 przedstawicieli
oÊmiu narodów. Wybrano pacjentów,

Obiecujàcy pomys∏

Pojawia si´ nadzieja

na przechowywanie informacji

w hologramach

R

osnàca potrzeba magazynowa-
nia ogromnych iloÊci danych do-
pinguje badaczy do poszukiwa-

nia nowych rodzajów pami´ci. Jednym
z obiecujàcych pomys∏ów – znanym od
lat siedemdziesiàtych – jest u˝ycie do te-
go hologramów: „zamro˝onych” wzo-
rów interferencyjnych utworzonych za
pomocà lasera. Kostka odpowiedniego
materia∏u wielkoÊci ziarna fasoli mog∏aby
przechowywaç hologramy odpowiada-
jàce miliardom bitów, w dodatku oferu-
jàc znacznie wi´kszà g´stoÊç upakowania
informacji ni˝ obecne urzàdzenia do za-
pisu danych. Bardzo du˝a szybkoÊç od-
czytu danych z hologramu jest jego kolej-
nà zaletà. Niestety, technika hologra-
ficzna nie osiàgn´∏a jak dotàd poziomu
umo˝liwiajàcego jej komercyjne zasto-
sowanie. Dzi´ki badaniom prowadzo-
nym ostatnio w California Institute of
Technology sytuacja mo˝e si´ jednak
wkrótce zmieniç.

Nad technikà holograficznà cià˝y ca-

∏y czas jej najpowa˝niejsza wada: holo-

gramy wykazujà tendencj´ do utraty za-
pisu. Innymi s∏owy, odczytywanie holo-
gramu przyspiesza degradacj´ zawar-
tych w nim danych. Hologram powstaje,
gdy dwa promienie lasera – z których
jeden niesie informacj´ – interferujà ze
sobà. Powsta∏y wzór interferencyjny jest
zapami´tywany pod postacià pola elek-
trycznego w odpowiednio czu∏ym ma-
teriale – na przyk∏ad niobku litu z nie-
wielkà domieszkà innego metalu. W
celu odczytania hologram jest oÊwietla-
ny pojedynczym promieniem lasera.
Promieƒ ulega dyfrakcji, tworzàc wzór,
który odpowiada zapami´tanej infor-
macji, jednoczeÊnie powoduje jednak
„wymazywanie” zapisu z hologramu.

Choç in˝ynierowie eksperymento-

wali, wykonujàc na wiele sposobów ho-
logramy, tak by by∏y bardziej trwa∏e,
wszystkie one majà powa˝ne ogranicze-
nia. Jedna z technik wymaga, aby ma-
teria∏ przechowujàcy zapis by∏ ogrze-
wany, inna – stosowania laserów wiel-
kiej mocy itp.

Grupa naukowców z Caltech doko-

na∏a odkrycia, które ich zdaniem pozwo-
li w znacznie bardziej dogodny sposób
tworzyç nieulotne hologramy. Karsten
Buse, Ali Adibi i Demetri Psaltis og∏osi-
li w jednym z czerwcowych numerów
Nature, ˝e zastosowali do swoich badaƒ
specjalne cienkie kryszta∏y niobku litu
ze Êladowymi iloÊciami ˝elaza i manga-
nu. Pobudzane ró˝nymi rodzajami pro-
mieniowania atomy tych domieszek
uwalniajà elektrony, które mogà byç wy-
chwycone przez pobliskie atomy albo
˝elaza, albo manganu, co prowadzi do
powstania pola elektrycznego tworzà-
cego hologram. Atom ˝elaza uwalnia
elektron pod wp∏ywem Êwiat∏a ultrafio-
letowego lub czerwonego, atom manga-
nu natomiast – tylko ultrafioletu.

Badaczom uda∏o si´ w sposób trwa∏y

zapisywaç dane w krysztale dzi´ki
oÊwietlaniu go Êwiat∏em ultrafioletowym
(nie z lasera) w tej samej chwili, gdy dwa
czerwone promienie laserowe tworzy∏y
hologram. Ultrafiolet pobudza∏ atomy
obu domieszek do uwalniania elektro-
nów. Wzór hologramu utrwala∏ si´ dzi´-
ki temu zarówno w atomach ˝elaza, jak

i manganu – pomimo niewra˝liwoÊci
tych ostatnich na Êwiat∏o czerwone.

Po zakoƒczeniu zapisu Êwiat∏o ultra-

fioletowe zosta∏o wy∏àczone. Hologram
da∏ si´ odczytaç oÊwietlony wy∏àcznie
czerwonym Êwiat∏em lasera. Âwiat∏o to
nie wzbudza atomów manganu, które
wymagajà w tym celu ultrafioletu, prze-
chowujà wi´c one nie zmieniony zapis.
(Sygna∏ Êwietlny od atomów ˝elaza s∏ab∏
podczas odczytu, tak jak si´ tego spo-
dziewano, ale atomów manganu by∏o
wystarczajàco wiele, by zapami´tany
hologram dostatecznie d∏ugo pozosta-
wa∏ wyraêny.) Ponowne oÊwietlenie ul-
trafioletem umo˝liwi∏o zapisanie kolej-
nego trwa∏ego hologramu.

To doÊwiadczenie jest „krokiem w

kierunku skonstruowania praktyczne-
go urzàdzenia do zapisu holograficzne-
go” – twierdzi Hans Coufal z IBM Al-
maden Research Center, zajmujàcy si´
tà samà dziedzinà. Dodaje jednak, ˝e
urzàdzenie przeznaczone do masowej
sprzeda˝y b´dzie wymaga∏o materia-
∏ów czu∏ych na s∏absze Êwiat∏o. Lam-
bertus Hesselink ze Stanford Universi-
ty powàtpiewa natomiast, czy technika
grupy Psaltisa spe∏ni pok∏adane w niej
nadzieje, gdy zostanà przeprowadzone
eksperymenty z u˝yciem kryszta∏ów ta-
kiej gruboÊci, która pozwoli na przecho-
wywanie u˝ytecznych iloÊci danych.

Psaltis broni jednak swojej – czekajàcej

na opatentowaie – techniki, twierdzàc,
˝e pod wieloma wzgl´dami ju˝ jest ona
odpowiednia dla komercyjnych pami´-
ci typu zapis–odczyt, chocia˝ liczy na jej
ulepszenie. Kryszta∏y domieszkowane
dwoma pierwiastkami, których badacze
Caltech u˝yli w swoim eksperymencie,
wykonywano w Europie 20 lat temu.
Z teorii wynika, ˝e dzi´ki lepszym krysz-
ta∏om mo˝liwa b´dzie stokrotna popra-
wa wydajnoÊci – twierdzi Psaltis, który
ca∏y czas pracuje nad nowymi wersjami
kryszta∏ów. Wed∏ug niego szczególnie
interesujàce wydajà si´ te domieszkowa-
ne cezem, a nie ˝elazem. JeÊli ma racj´,
byç mo˝e kryszta∏y naprawd´ odegrajà
w przysz∏oÊci szczególnà rol´, jak chcà
zwolennicy New Age.

Tim Beardsley

u których czerniak zaatakowa∏ ju˝
uk∏ad limfatyczny. Poddani testowi
chorzy otrzymajà albo uprzednio na-
Êwietlone komórki czerniaka, albo in-
terferon a-2b – pobudzajàcy komórki
guza do prezentacji antygenów na po-
wierzchni, co czyni je wra˝liwymi na
ataki uk∏adu odpornoÊciowego. (Zasto-
sowanie tych Êrodków nie wyklucza si´
wzajemnie – firma Ribi przeprowadza

badania kliniczne oceniajàce korzyÊci
∏àcznego ich podawania.)

Najwi´ksze przeprowadzone dotych-

czas badania szczepionki przeciwnowo-
tworowej nie mia∏y niestety charakteru
naukowego. Wed∏ug doniesieƒ w ubie-
g∏ym roku ponad 50 tys. ludzi w Chi-
nach otrzyma∏o zastrzyk z kang lai te,
wyciàgu z nasion ∏zawicy ogrodowej
(Coix lacryma-jobi), co zaaprobowa∏ rzàd

w ramach leczenia raka p∏uc, wàtroby
i ˝o∏àdka.

Jest za wczeÊnie, by przewidzieç, czy

medycyna potrafi „nauczyç” organizm,
jak ma walczyç skutecznie z samym
sobà. Wydaje si´ jednak, ˝e mo˝e ona
zaoferowaç coÊ bardziej finezyjnego
ni˝ naÊwietlanie, toksyczne leki czy
operacja.

W. Wayt Gibbs

22 Â

WIAT

N

AUKI

Listopad 1998

HOLOGRAFIA

ULEPSZONÑ PAMI¢å holograficznà

mo˝na uzyskaç dzi´ki domieszkowaniu

ró˝nymi metalami kryszta∏ów niobku litu

(przezroczysty prostopad∏oÊcian).

CHARLES O’REAR