Химия и Жизнь - Цезий и рак: заговор физиков? | Научно-популярный журнал «Химия и жизнь» 2020 №11

Цезий и рак: заговор физиков?


С.М. Комаров

Может ли цезий быть лекарством от рака? Кто прав: патентованные онкологи или адепты нетрадиционных методов? Насколько состоятельны доказательства обеих сторон? Обратимся к первоисточникам.

Индейская диета

История эта, как и у многих других нетрадиционных методов лечения самого страшного недуга человечества, начинается с наблюдений. Их собрал Обри Кейт Бруэр. Кем был этот человек? Он родился в 1893 году в Висконсине, занимался ядерной физикой, изучал электролитические процессы. Видимо, неплохо преуспел, поскольку принял участие в Манхэттенском проекте, сотрудничал с Окриджской лабораторией. Понимание процессов движения ионов в электролитах позволило ему судить и о том, как они могут перемещаться во вне- и внутриклеточных жидкостях, а также через различные мембраны, в том числе и мембраны клеток. Уже в преклонном возрасте он решил применить свои соображения для новых методов лечения.

Имея физическое образование, Бруэр не мог заниматься медицинскими опытами, поэтому привлек к работе медиков и биологов. Результаты воплотились в цикле статей, опубликованных в конце 70-х — начале 80-х годов. Впрочем, на этом он не остановился и основал в своем родном висконсинском городке Ричленд Сентер библиотеку, которая носит его имя — Бруэровская международная научная библиотека.

pic_2020_11_13.jpg
Бруэровская международная научная библиотека находится в висконсинском городке Ричленд Сентер

Теперь она стала некоммерческим центром альтернативного здравоохранения, энергетики и устойчивого сельского хозяйства. Задачи центра: стимулировать интерес к альтернативному здравоохранению и науке; предоставлять доступ к самой современной информации, которая не всегда доступна в других местах; обеспечивать доступ людей к организациям, технологиям, клиникам и врачам для получения информации и ресурсов, которые могут принести пользу для их жизни. А началось все с идеи использовать тяжелые щелочные металлы для лечения рака.

К этой идее Бруэра подтолкнули такие наблюдения. В пустынной местности Аризоны живут индейцы навахо племени хопи. Как показало обследование 1949 года, проведенное Американской медицинской ассоциацией, раком они почти не болеют — врачи насчитали 36 человек на 30 тысяч пациентов, у такого же числа белых рак нашли бы у 1800 человек. В 1974 году исследователи Калифорнийского университета в Беркли проанализировали рацион хопи и выяснили, что пища индейцев богата минералами, особенно рубидием и калием. Едят они в основном кукурузу, а вместо соды и соли используют золу от листьев другого злака, чумизы, причем эта зола чрезвычайно обогащена рубидием. Кроме того, в ежедневной пище много абрикосов.

В соседней резервации живут индейцы племени пуэбло. В 50-е годы они питались так же, как хопи. Но к этим индейцам пришла цивилизация белого человека: появились супермаркеты, и пуэблы стали есть среднеамериканскую пишу. Результат — частота рака подтянулась к средней по стране. По мнению Бруэра, дело вовсе не в том, что в магазинной еде есть что-то вредное: в ней точно нет того, что индейцы получали с местными продуктами, выращенными на вулканической почве, богатой различными минералами.

Рак практически неизвестен и племени хунза, обитающему на севере Пакистана. Бруэр совершил туда путешествие, беседовал с местными людьми, с исследователями из Индии и выяснил подробности диеты хунзов. В день они съедают до 40 абрикосов, причем включая и ядра косточек, много овощей и запивают все в среднем четырьмя литрами воды из местных минеральных источников вулканического происхождения. В ней было найдено много цезия.

О большой продолжительность жизни кавказских горцев ходят легенды, а ведь и здесь имеются вулканические почвы; вода, что из родников, что в Каспийском и Черном морях, богата рубидием и цезием: эти элементы неизбежно оказываются в местной пище. Мало случаев рака и у индейцев, живущих на высокогорье Перу и Эквадора, где тоже вулканические почвы. Как нетрудно догадаться, исследование потребляемых ими фруктов показало высокое содержание цезия и рубидия. Интересно, что, как сообщает Бруэр, некоторые люди, отчаявшись найти традиционное лечение, переезжают в эти долины, живут с индейцами и вскоре опухоли у них пропадают. Исходя из этих соображений и возникла идея щелочной терапии рака.

Щелочи против кислот

Кислотность внутренней среды организма играет большую роль в его жизни. И этим люди не раз пытались воспользоваться при поиске очередной панацеи. Первым аномально высокую кислотность раковых опухолей заметил в 1925 году Отто Варбург, за что получил Нобелевскую премию 1931 года. Причина кислотности — низкое поступление кислорода в раковую клетку. Из-за этого окисление глюкозы не идет до конца, до воды и углекислого газа, а получается молочная кислота, постепенно заполняющая клетку, что разрушает все клеточные механизмы. Варбург даже выдвинул гипотезу: клетка самостоятельно отказывается от кислорода, переходит на анаэробный способ получения энергии из глюкозы и становится злокачественной; сейчас эту гипотезу считают опровергнутой: полагают, что гипоксия — следствие, а не причина развития опухоли. Тем не менее повышенная кислотность остается характерным признаком переродившейся клетки: в норме рН находится в пределах 7,3—7,4, а у раковых клеток 7,15—7,0.

У этого есть последствия. Во-первых, подкисленная среда провоцирует быстрое деление клеток. Вообще же клетки делятся при рН в пределах 6,5—7,5, а при других значениях рН деление прекращается. А во-вторых, при гибели раковой клетки из нее выливаются кислоты и лизирующие ферменты. Начинаются закисление и переваривание окружающих тканей, что облегчает рост опухоли, а пациенту причиняет неисчислимые страдания. Впрочем, если закислить клетку очень сильно, сделать рН менее 6,5, то она сначала заснет, а потом погибнет. Этим решил воспользоваться немецкий физик, лауреат Ленинской премии Манфред фон Арденн и использовал закисление в методе гипертермии (см. «Химию и жизнь» 1969 №2, 1970 №6).

pic_2020_11_15.jpg
Макс фон Арденн (на фото слева) пытался лечить рак, закисляя клетки, о чем он рассказывал в интервью зам. главного редактора «Химии и жизни» М.Б. Черненко в 1969 году

Интересно, что Манфред фон Арденн медицинского образования не имел. Так же, как Бруэр, он участвовал в ядерных проектах: сначала немецком, а потом советском. После создания атомной бомбы он, проживая на территории ГДР, в Дрездене, до конца жизни занимался совершенствованием гипертермии. Суть ее состоит в экстремальном закислении клеток опухоли в результате закармливания их глюкозой и последующем нагреве: оба фактора должны быстро уничтожать больные клетки. Несмотря на перспективность идеи, создание полного комплекта оборудования и полвека работ во всех развитых странах мира, этот метод так и не дал однозначных результатов, способных подтвердить его эффективность, поэтому с середины 2000-х годов его почти везде перестали исследовать.

Бруэр же сделал иной вывод из работ Варбурга и фон Арденна: решил защелачить переродившуюся клетку до рН более 7,5, а лучше и вовсе до 8. Как этого можно добиться? Ввести в закисленную молочной кислотой клетку сильное основание. Самое сильное основание дает цезий, значит, его и надо вводить. Однако передвижению ионов мешает электрический потенциал клеточных мембран. Для его преодоления требуется энергия. Откуда цезию ее взять? Чтобы это понять, Бруэр в 70-х годах придумал свою теорию прохождения ионами клеточной мембраны. Сейчас известно, что ионы проходят через специальные отверстия в мембране — ионные каналы, где им и сообщают требуемую энергию. Однако Бруэр фантазировал еще до главных работ в этой области. Он, на основе собственного изучения мембран и потоков ионов сквозь них, предположил следующее: ион щелочного металла может пересечь мембрану в любом месте. Главное, чтобы он стоял как можно дальше от водорода в ряду электроотрицательности и мог перетянуть на себя электронное облако с молекул фосфолипидов, составляющих мембрану. Действительно, на мембране торчит группа Р=О кислородом наружу, и этот кислород притягивает к себе электронные облака двойной связи, образуя отрицательный полюс диполя. Достаточно электроотрицательный ион может, в свою очередь, перетянуть это облако себе и, замаскированный им, легко преодолеет электрическое поле мембраны. Калий, рубидий и цезий удовлетворяют требованию достаточной электроотрицательности, а вот натрий или кальций должны искать иные пути.

Удивительно, но спустя сорок лет после работ Бруэра, никто не знает, как именно цезий и рубидий проходят сквозь мембрану клетки. Ведь ионные каналы устроены так, что прекрасно распознают калий и натрий: натрий никогда не пройдет по калиевому каналу. Очень странно, если каналы не отличают цезий от калия и пропускают его по тому же пути. А специальных каналов для цезия точно нет, ведь он не жизненно важный элемент. Однако и рубидий, и цезий прекрасно проходят внутрь клетки и там заменяют собой калий. Исследование многих типов клеток от растений до животных показало, что константой клетки служит именно общее содержание калия, цезия и рубидия, а не по отдельности, как в случае с натрием и калием.

Витамин‑помощник

Чтобы увеличить поток цезия внутрь клетки, Бруэр предложил добавлять в целебную смесь вещества, которые могут прилипнуть к мембране и стать дополнительными донорами электронов для цезия. Их список известен: витамины А и С, соли цинка и селена, амигдалин — все они давно вошли в список народных средств борьбы с раком (странно, что здесь нет грибных альфа-бета-глюканов). По мнению Бруэра, никто не понимает природы действия этих веществ и только его теория позволяет ее осознать: все эти легендарные вещества облегчают накопление внутри раковой клетки защелачивающих элементов. Если обратиться к упомянутым диетам горцев, такие компоненты легко найти. Абрикосы содержат много и витамина С, и каротина: девять плодов покрывают дневную норму в витамине А; их ядра богаты амигдалином, ну а цинк и селен, как и рубидий с цезием, непременно присутствуют в вулканических почвах и переходят как в воду, так и в плоды.

Правда, вещества эти небезопасны. Скажем, амигдалин превращается в синильную кислоту, и переборщить с ним нельзя (недаром содержащие его препараты с недавнего времени запрещены), а потребление чистого витамина С в заявленной Бруэром дозе 5—30 граммов — верный путь к язве желудка; скорее всего, кислоту перед употреблением надо гасить содой. Зато когда благодаря работе снадобья клетка защелачится и погибнет, то пациенту будет много пользы. Во-первых, вылившаяся из клетки щелочь нейтрализует кислоту, и тогда переваривание организма опухолью прекратится. А во-вторых, вылившийся из опухоли цезий никуда не денется, но проникнет в соседнюю клетку и уничтожит ее.

В своих рассуждениях о мембранах и путях ионов Бруэр совершил довольно много фактических ошибок; например, он утверждал, будто ион калия транспортирует внутрь клетки молекулу глюкозы, что совершенно не соответствует современным представлениям. Подобные ошибки вполне заслуженно дают биологам право считать: соображения Бруэра слишком умозрительны, поэтому к ним нельзя относиться серьезно. Особенные сомнения вызывает тезис о том, что раковые клетки гораздо охотнее, чем нормальные, всасывают в себя цезий и рубидий: это очень важно для практики лечения, ведь при равном всасывании удар будет нанесен по всем клеткам — больным и здоровым, как, собственно, и происходит при химиотерапии. Однако никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот тезис, ни Бруэр, ни его адепты не приводят, предлагая принять на веру, что эксперименты были проведены.

А есть ли щелочь?

Впрочем, теория цезиевой терапии рака не канула в забвение; время от времени кто-то пытается понять, как цезий ведет себя в клетке. Вот две свежие работы. Исследователи с кафедр биоинженерии и материаловедения Иллинойсского университета во главе с Дипанджаном Паном в 2016 году решили сравнить действие хлорида цезия и наночастиц, в которых ионы цезия были заключены в акриловую оболочку (ACS Appl. Mater. Interfaces, 23 сентября 2016 года). Оба вещества вводили как в культуру клеток рака молочной железы, так и в корм мышей с вживленными опухолями. Результаты оказались такими. Во-первых, с помощью внутриклеточных флюоресцентных зондов удалось заметить, что никакого значительного изменения кислотности среды в клетках опухоли присутствие цезия не вызывает. Правда, исследователи сделали это качественно, не определив численного значения рН в разных условиях опыта. А во-вторых, как хлорид цезия, так и наночастицы проявили противораковое действие: привитые опухоли росли гораздо медленнее, чем в контроле, а при использовании наночастиц не выросли вовсе. Кроме того, было замечено огромное число клеток, которые под действием наночастиц совершили самоубийство. Росла и концентрация активных форм кислорода, что свидетельствует о нарушении энергетики клеток и их голодании. Предположительно все случилось из-за нарушения работы так называемого АТФ-зависимого Nа+/K+ канала, по которому ион натрия вместе со специальным белком протаскивает внутрь клетки молекулу глюкозы.

pic_2020_11_16.jpg
Дипанджан Пан и его коллеги из Иллинойсского университета установили, что при введении в опухоль ионов цезия в виде соли (б) и в виде наночастиц (в) опухоли росли медленнее, чем в контроле (а), ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016

На следующий год вышла статья Кобаяси Дайсуки и его коллег из Фукусимского медицинского университета, выводы которых несколько отличались (FEBS Letters, 30 января 2017 года). Они ставили опыты с раковыми клетками линии HeLa и растворами хлоридов щелочных металлов — от лития до цезия: цезий оказался лучшим. Японцы подошли к вопросу более методично, чем американцы. Прежде всего, они нашли, при какой концентрации цезия клетки перестают размножаться — 10,9 мМ. Интересно, что предыдущие опыты, поставленные на клетках глиомы, давали меньшее значение — 6,7 мМ. При этих концентрациях клетки сохраняли свою целостность, то есть дело было не в их разрушении, а в нарушении каких-то внутренних процессов. Более того, действие цезия оказалось обратимым: когда культуру клеток от него отмыли, те стали расти с той же скоростью, что и в контроле.

В отличие от опытов Пана, флюоресцентные зонды показали, что цезий все-таки защелачивает внутренность клетки. Более того, Кобаяси с коллегами проградуировали кривую свечения зонда и смогли определить численные значения — рН менялся от 6,94 в контроле до 7,66 при использовании хлорида цезия. Интересно, что литий и калий, наоборот, клетки закисляли, причем практически до критического уровня — рН при калии был 6,51, а натрий и рубидий никак на рН не влияли. Как видно, Кобаяси удалось достичь цели, поставленной Бруэром: цезий поднял рН выше критического значения 7,5 (хотя и не дотянул до желаемых 8) и, ожидаемо, раковые клетки перестали размножаться. Впрочем, авторы работы придерживаются иной интерпретации: цезий, перемещаясь в клетку по калиевым каналам, препятствует прохождению калия. В результате дефицита калия нарушается превращение глюкозы, клетка не имеет сил на размножение и как будто засыпает. Одновременно падает выработка молочной кислоты, что вызывает защелачивание; оно еще сильнее лишает клетку сил и ведет дело к апоптозу. У этого творческого коллектива много планов по изучению влияния цезия на клетки других линий, и эти планы вполне могут воплотиться, благо метаболизм цезия в организме человека — приоритетная тема для медиков из Фукусимы. Хорошо бы им почитать работы основателя метода и задуматься, нужно ли обходиться в опытах без тех компонентов, которые Бруэр добавлял в целебную смесь к хлориду цезия.

Цезий в клинике и борьба с ним

Как видно, с теорией цезиевой терапии рака никакой ясности нет, хотя есть вполне обнадеживающие данные, что это не чистое шарлатанство — явное противораковое действие у цезия зафиксировали не только соратники Бруэра. Вопрос не в принципе, а в качестве действия, безопасности и протоколе применения. А что с клинической практикой? Широких опытов такого рода либо никогда не ставили, либо их результаты не отражены в научной печати. Однако два кратких сообщения все же есть. Одно принадлежит группе самого Бруэра (Pharmacology Biochemistry & Behavior., Vol. 21, Suppl. 1, pp. 1—5, 1984), другое — австрийцу Хеллфриду Сартори из вашингтонского Универсального медицинского центра наук о жизни (Pharmacology, Biochemistry & Behavior. Vol. 21. Suppl. 1, pp. 11—13, 1984). Интересно, что последнюю статью автор снабдил припиской: мол, редактор много чего отсюда повычеркивал из тех соображений, что утверждения противоречат научным данным и не подтверждены.

Из этих работ можно узнать, что цезиевая терапия по протоколу Бруэра, то есть с витаминами и минералами, прекрасно себя показала сначала на мышах, а потом и на людях. Так, уже в течение суток после начала приема препаратов отступала боль. А вскоре и опухоли уменьшались в размерах буквально на глазах. Эти опыты проводил соратник Бруэра: доктор Ганс Нипер из ганноверского госпиталя Зильберзее; он знаменит тем, что пропагандировал применение амигдалина для профилактики рака и одно время был президентом Германского общества онкологов. Как это принято с неопробованными препаратами, Нипер лечил пациентов в терминальной стадии, которые конечно же не могли работать. Однако вскоре их состояние так улучшалось, что они возвращались к трудовой деятельности.

pic_2020_11_14.jpg
Американский физик Обри Кейт Бруэр и немецкий врач Ганс Нипер упорно пытались создать лекарство от рака на основе идеи щелочной терапии

Аналогичную историю встречаем в статье Сартори, только уже с конкретными числами. Так, в его опытах, проводимых с 1981 по 1984 год, участвовали 50 пациентов, причем трое из них уже в коматозном состоянии. Боль у них также уходила в первые дни. 13 человек умерли в те две недели, когда шло лечение (интересно, что у пятерых из них раковых тканей при вскрытии не обнаружили), еще 12 — в течение года. Однако 25 человек прожили более года, причем в группе присутствовали пациенты с разными видами рака, всего десять видов, в том числе самые распространенные. Не всякий автор одобренного противоракового препарата может похвастаться таким успехом.

Как обязывают законы жанра, авторы обеих статей не удержались от описания ярких клинических случаев. Так, у Бруэра упомянута пациентка с огромными опухолями щитовидки и руки. За неделю она выпила месячную дозу препарата, не пострадала, пришла за добавкой; вскоре опухоли исчезли и даже через год не появились, хотя врачи давали ей три месяца жизни. У Сартори одна из пациенток через шесть дней вышла из комы, попыталась встать с кровати, но сделала это так неудачно, что упала и сломала себе шею.

Оппоненты, впрочем, приводят другие клинические случаи. Дело в том, что организм, видимо, воспринимает цезий как страшный яд и стремится как можно быстрее удалить его из своих жидкостей. Поэтому цезий очень быстро распределяется по тканям либо уходит с мочой, а попутно захватывает с собой калий. Однако недостаток калия в организме — верный путь к сердечной недостаточности. В медицинской литературе описан не один случай, когда пациент, принимающий хлорид цезия как пищевую добавку либо как лекарство, попадал в больницу с тахикардией или сердечным приступом, порой летальным. Зачастую в крови таких пациентов находили чудовищные концентрации цезия — в десятки и сотни тысяч раз больше, чем в норме! Что стало причиной таких случаев, неясно. Ведь смертельная доза хлорида цезия, как и солей других щелочных металлов, очень велика — 135 граммов, а в прописи Бруэра значится дневная доза в 6 граммов, то есть половина чайной ложки.

Роберт Нойлиб, верный коллега Бруэра, в 1984 году проводил на себе опыт по поеданию хлорида цезия. Два раза в день он после еды выпивал стакан воды с растворенными тремя граммами этой соли. Еда же была обогащена калием. Поначалу это был хлеб и другие злаки, но такая еда оказалась неподходящей — приводила к тошноте и поносу после приема цезия. Отказ от злаков и замена их, в качестве источника калия, сыром такие неудобства убрали. В целом за 36 дней эксперимента Нойлиб не испытывал каких-то проблем со здоровьем. Да и сам Бруэр, начав в 87 лет принимать хлорид цезия, спустя пять лет чувствовал себя вполне свежим и бодрым, а умер в 1986-м на 93-м году жизни.

В 1998 году Ганс Нипер умер от удара, ему было 70 лет. Судьба Хеллфрида Сартори гораздо сложнее. В 1996 году он, после смерти пациента, отбыл шесть месяцев в Нью-Йоркской тюрьме, затем, с 1999 по 2003-й — в тюрьме штата Виргиния опять по обвинению в смерти пациентов от использования нелицензированных методов лечения: внутривенных инъекций озона и употребления с пищей хлорида цезия (американские журналисты его еще прозвали «доктор Озон»). Перебравшись в Австралию, он под именем Абдул-Хака Сартори основал клинику в Перте, но вскоре вынужден был оттуда бежать в Таиланд. Там в 2006 году Сартори арестовали по аналогичному обвинению. «Я не совершал никаких преступлений, я пытался помогать людям, которые ко мне обращались», — заявил беглый врач через решетку.

Видимо, цезий на разных людей действует по-разному и в зависимости от потребляемой пищи; как — медики не выясняли и, похоже, не собираются этого делать. Любопытно, что в сообщениях о негативном влиянии цезия на сердце ничего не сказано о состоянии опухолей, а ведь большинство пострадавших боролись именно с ними. Как видно, обе стороны этого конфликта вольно или невольно утаивают какую-то важную часть информации. В результате ситуация выглядит так, как как она есть. Медицинские власти категорически против предложенного Бруэром метода, а рядовые граждане на свой страх и риск используют цезий как средство последней надежды.

 
 
Разные разности
Анатомия «Руанского собора»
В Музее изобразительных искусств имени Пушкина в Москве в феврале и марте очень коротко прошла необычная выставка. Всего две картины Клода Моне — «Руанский собор в полдень» и «Руанский собор вечером». А рядом были представлены результа...
Пирожное как источник топлива
На волне интереса к биотопливу появилась идея использовать невостребованные хлебобулочные изделия в качестве сырья для биотоплива. А почему бы и нет? Хлеб содержит много крахмала. Он легко расщепляется ферментами на молекулы сахара, которые затем дро...
Универсальное противоядие
Ученые Исследовательского института Скриппса изучили нейротоксины, вырабатываемые многочисленными ядовитыми змеями и создали универсальное противоядие против ядов крайтов, тайпанов, кобр и мамбы.
Быстрая мода против долгой жизни
Быстрая мода сделала брендовую одежду доступной для всех. Она стоит дешево, зато и внешний вид теряет быстро, уже через несколько недель активной носки, и надо идти покупать новую. Но быстрая мода — это вредный бизнес, опасный для окружающей сре...