Злой рак: какие передовые методы борьбы с онкозаболеваниями разрабатывают в РФ
Российские ученые создают чувствительный сенсор для точной диагностики и изолирующее опухоль лекарство
Максимально эффективные алгоритмы лечения метастазов в мозге, радиофармпрепарат для терапии рака молочной железы с минимальными побочными эффектами, устройство для быстрой и точной диагностики онкозаболеваний по анализу крови, лекарство, способное создать из окружающих опухоль клеток безопасную «капсулу», — эти технологии российские ученые создают для лечения злокачественных образований. Накануне Всемирного дня борьбы с раком «Известия» рассказывают о самых передовых отечественных разработках в этой сфере.
Рак под нож
Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разрабатывают наиболее эффективные алгоритмы лечения метастазов в головном мозге, которые часто возникают при меланоме. Сегодня для борьбы с ними используют метод стереотаксической радиохирургии на гамма-ноже, который позволяет направлять радиацию точно в пораженные области, не задевая при этом здоровые ткани вокруг. Этот вид терапии дает возможность лечить даже радиорезистентные опухоли. Анализ данных по 274 образованиям показал, что для определения оптимального для пациента количества радиации в основу расчетов должен быть положен такой показатель, как биологически эффективная доза.
Работа аппарата «Гамма-нож»
— Это то количество ионизирующего облучения, которое поглощает биоткань. Она отражает эффект, который физическая доза оказывает на биологический объект. Мы рассчитали, как этот показатель будет влиять на так называемый локальный контроль — остановку роста опухоли, которая и является целью лечения, — сказала доцент Высшей школы биомедицинских систем и технологий СПбПУ Ирина Зубаткина.
По словам ученых, метастазы в головной мозг при меланоме развиваются в ходе болезни более чем у половины пациентов с этим диагнозом. Если человек не получает необходимого лечения, то летальный исход наступает уже через месяц. Использование гамма-ножа в комплексе с другими методами терапии позволяет продлить срок жизни пациента на десятилетие.
Доставка изотопа
Также ученые СПбПУ занимаются созданием нового радиофармпрепарата на основе изотопа радия-223. Его можно будет использовать для борьбы с раком молочной железы. Частицы радия уже долгое время применяются в медицине для лечения метастазов, которые возникают у пациентов с раком простаты. Они воздействуют на костную ткань, где и появляются вторичные очаги болезни. Изотоп имеет множество преимуществ по сравнению с другими радиологическими методами. Но иные виды онкозаболеваний им пока не лечили, так как для этого нужно научиться перенаправлять действие вещества точно в область воспаления.
Производство радиофармпрепаратов
— Радий-223 идеально подходит для локальной терапии онкозаболевания благодаря своим свойствам. Сейчас для лечения рака молочной железы используют брахитерапию. Радиоактивный элемент на небольшом носителе вводят в организм с помощью очень сложной и неприятной процедуры, которую тяжело переносят пациенты. При этом радиоактивные частицы не выводятся из организма. Для этого нужна еще одна процедура. Наш препарат можно будет вколоть в опухоль обычным шприцем, а после того как он выполнит свою задачу, он сам выведется из организма, — сказала лаборант-исследователь лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ СПбПУ Дарья Ахметова.
Точная диагностика
Сотрудники Университета МИСИС с коллегами из Сколтеха и НМИЦ АГП имени В.И. Кулакова разработали прототип компактного сенсора размером с микрочип. Он используется для быстрого анализа крови на признаки различных заболеваний. Этот вид исследования называют жидкостной биопсией. Российские ученые впервые собрали устройство, которое дало возможность оценить содержание в организме больного внеклеточных везикул — пузырьков, которые клетки выделяют в окружающие среду. Эти показатели используются для ранней диагностики онкологических заболеваний.
— Наш сенсор имеет потенциал стать новым инструментом для диагностики сложных случаев, благодаря которому можно не только выявлять онкологию на ранних этапах, но и быстро корректировать выбранный путь лечения, если он оказывается неэффективным, например при неправильно назначенной химиотерапии, — сказал руководитель лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС Вадим Ковалюк.
Новый сенсор — это микросхема с чувствительным элементом, по волноводам которой двигаются не электроны, как в обычных компьютерах, а фотоны. Свет имеет свойство реагировать на всё окружение вокруг себя. Поэтому при анализе крови он выдает некую среднюю величину — общий интегральный показатель преломления. Ученым удалось добиться, чтобы фотоны отражали только количество определнных везикул. Для этого на сенсор нанесли специальный слой с адресным белком — ДАРПином. Он выхватывает из раствора только интересующий ученых компонент.
Окружен и обезопасен
В Российском научном центре радиологии и хирургических технологий имени академика A.M. Гранова идет доклиническая стадия испытаний нового лекарства против рака. Его уникальность в том, что оно действует не на само новообразование, а на клетки вокруг. Препарат препятствует их делению, поэтому опухоль не может увеличиваться в размерах, а также уменьшает риск образования метастазов. Эффективность средства уже подтвердили эксперименты на культурах клеток и мышах. Следующий этап исследований будут проводить либо на крупных млекопитающих, либо на пациентах с последней стадией болезни с неблагоприятным прогнозом. Разработка будет использоваться в комплексной терапии с другими лекарствами, например антибиотиками или стероидными средствами, или с хирургическим вмешательством.
— Методов терапии рака с помощью одной таблетки пока не придумано. Наш препарат будут использовать для того, чтобы локализовать опухоль для ее дальнейшего иссечения хирургом или для лечения совместно с другими лекарствами. Эксперименты на животных показали, что применение разработки препятствует появлению метастазов в 40% случаев. Но сейчас медики ищут наиболее эффективные комбинации нашего средства с другими веществами, — сказала научный сотрудник центра Ольга Миколайчук.
Производство радиофармпрепаратов
Ученые уже запатентовали уникальную формулу лекарства. Она включает в себя два основных компонента: действующее вещество — 1,3,5-триазин — и антитела, выполняющие функцию доставки.
