Максим Руссо: Болезнь Стивена Хокинга

Максим Руссо Стивен Хокинг. Gonville and Caius College, 2015 Lwp Kommunikáció/Flickr

Умерший вчера выдающийся физик Стивен Хокинг запомнился нам не только своими открытиями и замечательными научно-популярными книгами, но и своей многолетней борьбой с медленно развивающейся смертельной болезнью. Борьбой, обреченной на поражение, но по этой причине вызывающей еще большее уважение.

Нам кажется странным, но в Северной Америке, болезнь, которая была у Стивена Хокинга, в массовом сознании связывается с другим именем. Ее называют там болезнью Лу Герига, в память о знаменитом бейсболисте 20-х – 30-х годов, умершем в 1941. Впрочем, есть еще более знаменитая жертва этой болезни: согласно воспоминаниям личного врача, ею страдал в последние годы жизни Мао Цзедун. Есть у этой болезни и научные названия: болезнь моторных нейронов и боковой амиотрофический склероз. Они описывают сущность болезни. Первое из названий указывает на нервные клетки, которые поражаются болезнью – моторные, или двигательные нейроны, которые управляют движениями мышцы и отвечают за поддержание мышечного тонуса. Мышцы, лишенные связи с моторными нейронами, слабеют, утрачивают способность сокращаться и теряют массу – это явление называется амиотрофией. На месте скоплений погибших двигательных нейронов в спинном и головном мозге возникает плотная рубцовая ткань, поэтому в названии есть слово склероз (от греческого σκληρός «твердый»). Боковым же он назван, так как поражение часто охватывает нейроны в латеральной (боковой) области спинного мозга.

Одно из первых описаний болезни с таким симптомами дал в 1824 году шотландский физиолог Чарльз Белл. Связь между симптомами и гистологическими изменениями установил в 1869 году знаменитый невропатолог Жан-Мартен Шарко. Ему принадлежит и авторство термина «боковой амиотрофический склероз».

Существует несколько сходных болезней, также проявляющихся в форме амиотрофии и парализации. Например, амиотрофия Дюшенна – генетическое заболевание, проявляющееся в раннем возрасте (обычно до пяти лет) и развивающееся довольно быстро. Боковой амиотрофический склероз обычно проявляется после 40 лет, а в большинстве случаев лишь в 50 – 70 лет, и нарастает медленнее. Сначала у больных возникают судороги и слабость в мышцах. В зависимости от того, какие группы моторных нейронов поражены в первую очередь, появляются затруднения при ходьбе или речи. Постепенно парализация охватывает все больше мышц, больной теряет способность двигаться, при этом его мыслительные способности сохраняются. В конце концов паралич охватывает и дыхательные мышцы.

У Стивена Хокинга первые симптомы болезни проявились в последний год обучения в Оксфорде, а окончательный диагноз был определен в 21 год. Тогда считалось, что он вряд ли доживет до 25, но болезнь развивалась медленно, что позволило ему прожить после постановки диагноза более пятидесяти пяти лет. Правда, это весьма необычный случай. Большинство пациентов после постановки диагноза живет от двух до четырех лет.

Но уже к тридцати годам Хокинг передвигался лишь в кресле. Ухудшалась и речь, к концу 1970-х его понимали лишь члены семьи и близкие друзья. В 1985 году он утратил способность говорить. Некоторое время он общался, обозначая нужную букву поднятием бровей. Затем он стал пользоваться специальным компьютером, с помощью которого выбирал нужные буквы, слова или даже целые заготовки стандартных фраз, а озвучивал все это синтезатор речи. Довольно длительное время подвижность сохранял палец левой руки, но с 2005 года единственной работающей мышцей Стивена Хокинга остался участок щеки, и его движениями ученый пользовался для общения через синтезатор. Скорость набора была примерно одно слово в минуту. С 2009 года Хокинг стал использовать движения щеки и для управления креслом.

Что же вызывает эту болезнь? Полного ответа ученые пока не дали. Точно можно скзаать лишь, что эта болезнь не инфекционная, ей нельзя заразиться от другого больного. Прочее неясно. Лишь от пяти до десяти процентов случаев объясняются генетическими мутациями. Для некоторых из них уже установлены конкретные гены, связанные с болезнью. Например, она возникает при мутации гена SOD1 в двадцать первой хромосоме. В 2014 году исследователи из Университета Джонса Хопкинса нашли еще одну генетическую причину, на этот раз связанную с геном C9orf72 в девятой хромосоме. В нем, в некодирующей части, возникают множественные повторы группы нуклеотидов GGGGCC. Они в конечном счете приводят к тому, что ДНК вместо обычной двойной спирали приобретает четырехцепочечную форму (G-квадруплекс). Нарушается считывание информации с этой ДНК и построение по ней матричной РНК, что ведет к остановке синтеза белков в клетке. Правда, неясной осталась связь между всеми этими событиями и гибелью двигательных нейронов. Возможно, причиной тут служит нарушение деятельности гена C9orf72, но также может быть, что это связано с влиянием дефектных матричных РНК, накапливающихся в клетке. Существуют и другие гены, мутации в которых вызывают боковой амиотрофический склероз, но они объясняют лишь незначительную долю случаев.

Около 90 % случаев болезни не имеет генетического объяснения, по крайней мере, пока. Известно, что риск бокового амиотрофического склероза возрастает после травм головы средней и большой тяжести. По поводу незначительных травм головы единого мнения нет. Есть исследования, которые признают повышение риска в данном случае, есть и те, что отрицают (и те, и другие проводились на материале игроков в американский футбол). Предлагают и другие факторы риска: курение, различные токсины в пище, пестициды, другие ядовитые вещества, травмы от электрического тока, воздействие электромагнитных полей, но доказательства каждый раз оказываются слишком слабыми, чтобы их безоговорочно признать. Это одна из загадок бокового амиотрофического склероза.

Другая загадка связана с тем, как его лечить. Действенной терапии бокового амиотрофического склероза сейчас нет. Можно лишь по мере возможности пытаться облегчить симптомы и продлить продолжительность жизни пациентов, бороться с инфекциями дыхательных путей, часто сопровождающими эту болезнь, на поздней стадии использовать аппараты для поддержки дыхания. Единственный препарат, который достоверно замедляет развитие болезни, называется рилузол (коммерческие названия – рилутек и теглутик). Он был одобрен для применения в США в 1995 году. Он тормозит процесс гибели нейронов и продлевает активную жизнь пациентов. Но исправить уже имеющиеся повреждения нейронов рилузол не может.

В 2015 году в Японии для лечения бокового амиотрофического склероза разрешили применять 1-фенил-3-метил-5-пиразолон (эдаравон, радикава, радикат), который с 2001 года использовался для помощи больным после инсульта. Вскоре примеру Японии последовала Южная Корея, в 2017 году аналогичное разрешение было сделано в США, в странах Евросоюза он применяется на правах препарата для редких заболеваний. Он тоже замедляет развитие болезни. Механизм действия препарата неизвестен. Поскольку эдаравон представляет собой антиоксидант, его эффект связывают с замедлением окислительного процесса, вызывающего гибель нейронов.

Еще ряд лекарств-кандидатов предлагается различными исследователями, но эффективность их пока не доказана в ходе клинических испытаний. Предлагаются и немедикаментозные способы лечения: транскраниальная магнитная стимуляция или имплантация стволовых клеток в спинной мозг. Но и здесь надежных доказательств действенности получить пока не удалось. Не так давно ученые начали работать над созданием методов генной терапии, которые бы исправляли связанные с болезнью мутации.

Боковой амиотрофический склероз – редкая болезнь. В Европе заболеваемость составляет 2,6 случая на 100 тысяч человек в год, в США 1,5 на 100 тысяч. Мужчин среди больных в два раза больше, чем женщин. Но людей, живущих с таким диагнозом, не так мало, как может показаться. Жизнь людей с этим диагнозом и их семей весьма непроста. Помимо ежедневного ухода им требуются устройства для передвижения и коммуникации, вентиляции легких и многие другие. Например, существуют гаджеты, которые отслеживают движения глаз и позволяют человеку с помощью глаз и компьютера общаться с окружающими. В России им помогают служба помощи больным с боковым амиотрофическим склерозом и благотворительный фонд «Живи сейчас».