В конце двадцатого тысячелетия появилось новое направление в лечении злокачественных опухолей – биотерапия. Одним из ведущих направлений в биотерапии является вакцинотерапия рака [8]. Этот метод лечения направлен на стимуляцию иммунной системы организма против собственных опухолевых клеток. В некотором смысле это можно назвать прививкой от злокачественных клеток образовавшихся в организме. Как любая прививка этот метод позволяет продуцировать в организме антитела, специфичные данному виду опухоли, сохранять их в организме долгое время и использовать при возобновлении роста опухоли или роста метастазов. Эта идея родилась еще во времена Пауля Эрлиха, но не смогла реализоваться в течение всего 20-го века. Однако успехи в молекулярной биологии и генетике последних десятилетий, дали возможность реализовать эту идею. Появилась реальная возможность модифицировать некоторые компоненты иммунного ответа и сделать его способным продуцировать цитотоксические опухолеспецифические клетки. Возможности вакцинотерапии были показаны А.Ю. Барышниковым как на экспериментальных моделях, так и в клинике [8]. Эффективные противоопухолевые вакцины должны быть опухолеассоциированными [8]. Одним из подходов к повышению эффективности противоопухолевых вакцин является использование вирусов способных распознавать злокачественные клетки, адсорбируясь на их поверхности и проникая внутрь. Размножаясь в опухолевых клетках, они индуцируют образование новых антигенов на поверхности опухолевых клеток. Таким образом, вирусы выполняют функцию маркёра опухолевых клеток, сообщая иммунной системе о появлении чужеродных клеток в организме, и тем самым, стимулируя её на выработку антител, специфичных данной опухоли. Идеолог создания таких вакцин профессор Г.Я. Свет-Молдавский назвал этот феномен «искусственной гетерогенизацией опухолевых клеток под влиянием вирусной инфекции».
Одним из вирусов, обладающим высокой эффективностью по отношению к ряду экспериментальных опухолей, является вирус венесуэльского энцефаломиелита лошадей (ВЭЛ), который был подробно изучен в ряде диссертационных работ [1]. Противоопухолевое действие вируса ВЭЛ заключается в том, что он может распознавать злокачественные клетки, адсорбируясь на их поверхности и проникая внутрь, при этом игнорируя нормальные клетки организма. Появление вируса в организме вызывает реакцию иммунной системы и образование антител, специфичных данному вирусу. Это приводит к гибели, как самих вирусов, так и опухолевых клеток, на поверхности которых адсорбировался вирус. Погибшие опухолевые клетки, зараженные вирусом, в свою очередь стимулируют реакцию иммунной системы для выработки антител, специфичных клеткам данной опухоли. Таким образом, механизм гибели опухолевых клеток при вакцинотерапии происходит в два этапа в результате двукратной стимуляции иммунной системы. Математическая модель, описывающая гибель опухолевых клеток при вакцинотерапии была доложена в ряде работ [2,3,6,7] и на предыдущей конференции ФРЭМЭ в 2014 году [3]. Было показано, что вирус поражает не всю популяцию опухолевых клеток, а только её часть, на которой вирус успевает абсорбироваться за время развертывания иммунной реакции на его вторжение в организм. В результате в опухоли образуется две фракции клеток – зараженных вирусом (онколизат) и незараженных клеток опухоли способных к дальнейшему росту.
В работах Барышникова [ 8 ] предполагалось, что вакцинотерапия будет наиболее применима для больных после хирургических операций, т.е. при малых размерах опухоли, когда популяция клеток состоит в основном из быстро пролиферирующих клеток, которые способствуют быстрому распространению вируса. Поэтому наше исследование на данном этапе проводилось на основании экспериментальных данных, полученных после введения вирусной вакцины через 1 сутки после перевивки опухоли животным.
При построении математической модели вакцинотерапии [3] были использованы экспериментальные кинетические кривые роста аденокарциномы Эрлиха в контроле и после однократного введения вакцины с вирусом ВЭЛ, полученные в диссертационной работе Видяевой И.Г. [1] (Рис.1).
