Найти и уничтожить

Найти и уничтожить. В новосибирском Академгородке разрабатывают новый способ лечения рака

В новосибирском Академгородке разрабатывают новый способ лечения рака

Текст: Алексей Хадаев

Российская газета – Федеральный выпуск №7347 (181)

Исследователи из новосибирского Академгородка совместно с американскими коллегами разработали новый перспективный метод диагностики и терапии раковых опухолей. Сегодня одним из наиболее эффективных методов лечения онкобольных является бор-нейтрон захватная терапия. В клетку опухоли адресно доставляют изотоп бора-10, а затем облучают потоком нейтронов. Происходит ядерная реакция, и онкоклетка погибает. Но применение этого метода сдерживается, так как больного нужно доставить чуть ли не в сердце атомного реактора. Учёные пытаются создать подобный метод, но без использования радиации. Вместо потока нейтронов предлагается использовать лазерное излучение, а вместо изотопа бора так называемый “спазер” – наноконструкцию, способную подобно лазеру, генерировать когерентное оптическое излучение.

Хотя спазер, изготовленный учёными Института автоматики и электрометрии СО РАН, имеет размер всего 22 нанометра, но это довольно сложная конструкция. В центре – наночастицы золота, они окружены оболочкой со специальным красителем. Кроме того, к спазеру “пришили” молекулы фолиевой кислоты, которые должны обеспечить доставку наноконструкции точно по адресу – в раковую клетку. Дело в том, что опухоль жадно поглощает необходимую ей для роста фолиевую кислоту, а вот у обычных клеток аппетит намного скромнее. По данным приведённым в статье, опубликованной авторами в Nature Communications, если около 75 процентов спазеров проникают внутрь раковых клеток уже через полчаса инкубации, то в здоровые за это же время проникает лишь 5-11 процентов частиц.

Когда опухоль “заглотит” наживку, раковые клетки облучают лазером. Спазеры вспыхивают как самый настоящий мини-лазер, с высочайшей точностью указывая учёным координаты опухоли. В опытах с клеточными культурами и экспериментах на мышах помеченные раковые клетки были хорошо видны через живую ткань. По словам учёных, “они светились как звёздное небо”. Чем точнее удаётся определить расположение опухоли, тем выше шанс успешной операции. Но спазеры могут не только успешно выявлять раковые клетки, но и убивать их. Для этого, по словам авторов разработки, нужно увеличить мощность лазерного излучения.

В раковых клетках спазеры ярко светятся, с высокой точностью выявляя координаты опухоли:

– Когда врач удаляет опухоль, ему нужно чётко видеть её границы, и наша диагностическая методика решает эту проблему, – поясняет доктор физико-математических наук Александр Плеханов. – Но даже если опухоль удалена на все сто процентов, в организме все равно остаются так называемые блуждающие раковые клетки, они плавают в кровотоке и постепенно накапливаются в лимфоузлах, где и возникают метастазы. Если мы обнаруживаем такую блуждающую клетку, то увеличиваем мощность излучения. Под действием работы спазера внутри онкоклетки возникает нанопузырёк пара, который разрушает сначала цитоплазму, а затем и мембрану. Раковая клетка буквально вскипает и гибнет. Причём все это работает при энергиях существенно ниже, чем разрешают стандарты лазерной безопасности в медицине.

Пока исследователи используют лазер в видимой области спектра, луч которого не слишком хорошо проникает сквозь ткани организма. Для диагностики этого достаточно, но для терапии на глубине маловато. Поэтому учёные намерены разработать наноконструкцию, которая работала бы в ближней части инфракрасного спектра (до 1000 нм). Это обеспечит глубину проникновения луча в ткани до 1 сантиметра, что и требуется для эффективного лечения онкобольных. Ещё одно перспективное направление работы – повышение адресности препарата. Вместо фолиевой кислоты на поверхности частицы можно прикрепить антитела – тогда попадание в опухоль будет максимально точным.

Инфографика “РГ”: Леонид Кулешов/Юрий Медведев

Новые способы лечения рака осваивают новосибирские врачи

Упоминание этого заболевания приводит в ужас многих людей, хотя врачи твердят, что онкология совсем не означает мгновенную смерть и вероятность вернуться к нормальной жизни очень высока — если начать лечение на первых стадиях и не затягивать.

Читать еще:  Лечение рака с помощью дендритных клеток

На этой неделе стало известно, что Новосибирск стал одним из четырех городов России, в котором построят Центр протонной терапии рака, новейшей и максимально щадящей методики лучевой терапии. Учреждение планируют открыть к 2020 году.

Но на что могут рассчитывать люди, которые заболели уже сейчас? Выделяется ли Новосибирск среди других городов по числу столкнувшихся с онкозаболеваниями и почему ни в коем случае не нужно пренебрегать профилактическими осмотрами, журналистам рассказал главный онколог Новосибирской области Владимир Войницкий.

— Владимир Евгеньевич, какова на сегодняшний день ситуация с заболеваемостью в целом и какие виды рака наиболее часто встречаются в сибирской столице?

— По цифрам заболеваемости и смертности мы не отличаемся от средних показателей. Рак — это общемировая проблема. За 2016 год в Новосибирске и области выявлено 12500 новых носителей злокачественных новообразований. Есть определенный рост, но это не эпидемия.

Среди онкологических заболеваний лидируют рак легкого у мужчин и рак молочной железы у женщин. Кроме этого, отмечается рост по опухолям предстательной железы, поджелудочной железы и мозга. Слава богу, несмотря на рост заболеваемости, смертность удается сохранять на прежнем уровне. В прошлом году около 5000 онкологических пациентов, получавших лечение раньше, умерли. Данные по этому году мы получим в обобщенном варианте только в 2018-м.

— С чем связан рост числа заболевших? Многие обыватели привыкли пенять на ухудшение экологии…

— Причина в том, что улучшилась выявляемость онкологии. Этому способствует применение современного оборудования — томографов, аппаратов УЗИ, позволяющих обнаружить злокачественные опухоли на первой и второй стадиях.

Например, выживаемость при лечении первой стадии рака молочной железы составляет 99,9%. При третьей стадии эти цифры не превышают 30%, и о выздоровлении речи не идет. Только о ремиссии. Очень важно время обращения. К нам попадают женщины, у которых рак молочной железы занимает всю железу. Пациентку могли бы вылечить, если бы она вовремя пришла на профилактический осмотр, когда только появился узелок. Она же рассуждает так, что если не болит, то никуда идти и не надо. А когда прижмет, то помочь уже не всегда в наших силах, тогда мы оказываем только паллиативную помощь.

— Наши новосибирские ученые и врачи постоянно презентуют новые способы борьбы с этим заболеванием. Много открытий. Но победить его, к сожалению, пока специалисты не могут. Как в последнее время изменились технологии лечения онкозаболеваний?

— Сегодня лечение онкологического больного включает в себя хирургическое вмешательство, радиологическое лечение, химиотерапию, гормональную, таргетную терапию, иммунотерапию. Подчеркну, лечение рака комплексное и подбирается индивидуально.

Например, в эти дни в нашем городе проходит мастер-класс с участием главного торакального хирурга Санкт-Петербурга Вадима Пищика, который провел вместе с новосибирскими врачами несколько операций по удалению небольших сегментов пораженного раком легкого через прокол. После таких вмешательств реабилитация проходит быстро, при этом без каких-либо последствий для организма. Ранее же радикальное лечение предполагало огромный разрез, удаление целого органа вместе с опухолью и неизбежную инвалидизацию пациента.

Самое современное направление — это иммунотерапия. Появились специальные препараты — иммуноонкологические. Приведу еще один пример: меланома — злокачественная опухоль кожи, это неизлечимое заболевание, и, что бы мы ни делали, трагический финал наступает в течение нескольких месяцев. На фоне данного лечения мы видим, что больные живут даже без дополнительных инъекций препарата.

Иммунотерапия сейчас в мире применяется, только когда идет прогрессирование заболевания, распространение опухоли, когда ее невозможно удалить скальпелем или лучевым аппаратом. Но пройдет пять-десять лет, я уверен, и она войдет в профилактическую терапию онкологии.

— В обществе до сих пор множество заблуждений по поводу рака. Например, некоторые верят в вирус, который передается воздушно-капельным путем. Что бы вы посоветовали делать каждому человеку, чтобы избежать встречи с этим заболеванием?

Читать еще:  Октреотид при лечении рака простаты

— Вести здоровый образ жизни. Не курить, не употреблять алкогольные напитки. Связь рака легких и длительного табакокурения практически стопроцентная. Нужно следить за питанием, контролировать стресс. Влияет и окружающая среда. Но на 80% человек может обезопасить себя от рака сам.

ДОСЬЕ

Владимир Войцицкий – главный онколог Новосибирской области, главный врач Новосибирского областного онкологического диспансера. Доктор медицинских наук, заслуженный врач Российской Федерации, заведующий кафедрой онкологии Новосибирского государственного медицинского университета, профессор. Общий стаж работы более 30 лет. Научно-педагогический стаж — 13 лет.

Опубликовано в газете «Вечерний Новосибирск» №39 от 29 сентября 2017 года

Исследования новосибирских ученых открывают возможности для повышения эффективности противораковой терапии

Ежегодно в мире диагностируют миллионы новых случаев рака, и согласно докладу ВОЗ (2014 год) на протяжении ближайших двадцати лет эта страшная цифра будет только возрастать. А поскольку традиционные методы лечения онкологических заболеваний обладают невысокой эффективностью, для большинства пациентов такой диагноз звучит как приговор. Поэтому учёные всего мира продолжают поиск новых методов лечения рака, шаг за шагом приближаясь к решению этой задачи.

На протяжении ряда лет сотрудники лаборатории индуцированных клеточных процессов ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» во главе с д.б.н. Сергеем Богачевым занимались разработкой технологии лечения онкологических заболеваний, получившей название «Каранахан» (“убивающий причину”, санскрит).

Лечение асцитной опухоли Кребс-2. Визуальное состояние асцита у экспериментальных животных, подвергшихся терапии по схеме «3 + 1 ЦФ + ДНК» на 7 сутки после прививки опухоли (мышь с развитым асцитом) и 130 сутки (мышь в стадии полного вылечивания заболевания).

Наука уже пришла к выводу, что источником опухоли является злокачественная стволовая клетка. С этим, связывают и механизм формирования метастазов, и внезапные рецидивы, казалось бы, излеченной болезни: достаточно уцелеть одной стволовой клетке, и она может в любой момент запустить процесс образования новой опухоли. Изучая эти клетки, наши сотрудники выявили у них уникальное свойство: способность захватывать экстраклеточные фрагменты ДНК.

Дальнейшие исследования показали, что если внедрять в клетку эти фрагменты через определенный временной промежуток после воздействия цитостатиками (химиотерапия), они не дают клетке завершить процесс восстановления и она погибает.

Эта уязвимость раковых стволовых клеток в определенные периоды своего жизненного цикла легла в основу технологии, которую авторы также называют «3+1» (первые три дозы препарата, введенного в опухоль убивают основную массу стволовых раковых клеток, четвертая – уничтожает оставшиеся).

Сначала технологию опробовали для лечения асцитной формы (патологическое накопление жидкости в брюшной или плевральной полости, развивающееся вследствие опухолевого поражения) рака мыши Кребс-2. В результате, излеченные мыши не только прожили полтора – два года после курса лечения, но и смогли принести полноценное потомство. Затем исследователи продолжили испытания еще на нескольких видах онкологических заболеваний: солидной форме (твердая опухоль) рака мыши Кребс-2, клеточных культурах глиобластомы человека и т.п.

В ходе экспериментальных исследований группой под руководством Сергея Богачева, было выявлено еще два важных явления. Во-первых, у клеток разных видов опухолей жизненный цикл различается, поэтому для каждой надо подбирать свой график введения препарата. А во-вторых, на этот же цикл оказывают влияние и времена года: летом и зимой временные интервалы также должны быть разными.

Очевидно, что оптимальным решением будет подбор для каждого пациента индивидуального графика проведения лечения по технологии «Каранахан», на основе изучения клеток его собственной опухоли (то, что сегодня принято называть пациент-ориентированной медициной). В результате, технология значительно повышает эффект проводимой химиотерапии и позволяет, тем самым, в разы уменьшить дозы цитостатиков, вводимых пациенту. Напомним, что все препараты этого класса имеют серьезные побочные эффекты, которые сами по себе сильно сказываются на состоянии и без того ослабленного болезнью организма. Поэтому, можно ожидать, что использование химиотерапии в сочетании с технологией «Каранахан» заметно повысит шансы на благополучное выздоровление и полноценную жизнь пациента после курса лечения. По крайней мере, лабораторные эксперименты, проведенные учеными на протяжении ряда лет, говорят именно об этом.

Читать еще:  Перечень препаратов для лечения рака

В Новосибирске создан коллайдер для лечения раковых опухолей

Сейчас коллайдер проходит испытания, медицинское применение данного метода может начаться в 2018 году

Проводить эксперименты в новосибирский Академгородок приехал японский ученый Хироши Хатанака. Он отец-основатель метода борьбы с самыми распространенными и тяжелыми формами рака мозга, в частности глиобластомой. Пациенты с таким диагнозом живут чуть больше года. И это при условии лечения самыми современными методами химио- и лучевой терапии.
В свое время именно Хироши Хатанака предложил неожиданный вариант лечения… рядом с ядерным реактором! Речь о так называемой борнейтронозахватной терапии (БНЗТ). Для этого пациенту вводят раствор, содержащий изотоп бора-10. У него есть замечательная особенность накапливаться в злокачественных клетках и почти не попадать в здоровые. И вот когда бора в опухоли собирается достаточно много, ее облучают потоком нейтронов, которые «извлекают» из реактора. При бомбардировке изотопа бора он распадается, выделяя энергию. Именно она разрушает ДНК раковой клетки, и она умирает.

Таким методом Хироши Хатанака и его сотрудникам в Университете Цукуба удалось в разы увеличить продолжительность жизни еще недавно безнадежных пациентов, а один прожил после операции 21 год! Но, увы, всем было очевидно, что операции внутри атомных станций никогда не станут массовыми. Слишком сложно и дорого. А главное, слишком опасно. А после катастрофы на АЭС в Фукусиме ситуация и вовсе зашла в тупик. Правительство Японии запретило использовать ядерные реакторы в медицинских целях.

Но, как говорится, не было счастья, да несчастье помогло. Этот запрет инициировал разработки альтернативных вариантов. Итак, чем же заменить ядерные реакторы? Ответ, казалось бы, на поверхности — специальными ускорителями, где разогнанные до больших скоростей протоны направляются в мишень, откуда должны выбивать «лечебные» нейтроны. Однако все попытки ученых США, Японии, ЕЭС сделать эффективные медицинские коллайдеры особых успехов не приносили.

— Ведь требовалось из небольшого ускорителя «выжать» такой же мощный поток нейтронов, как из ядерного реактора АЭС, — говорит ведущий научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН Сергей Таскаев. — Если поток будет слабым, то его мощности не хватит, чтобы провести всю операцию за один часовой сеанс. А это обязательное условие. Кроме того, для эффективного лечения нам нужны особые нейтроны так называемого надтеплового диапазона: не быстрые, не медленные, а промежуточные.

Чтобы решить эти задачи, в Новосибирске создан ускоритель очень необычной схемы, и впервые в мире на нем получен пучок нейтронов, который можно использовать для облучения раковых клеток, накопивших изотоп бор-10. Коллайдер получился очень компактным, его размеры всего 1,5 на 2 метра. Именно эта установка и привлекла сейчас в Сибирь знаменитых японских специалистов. Они проводят в Новосибирске серию экспериментов, чтобы оценить возможности ускорителя, а также испытать новые борсодержащие препараты для терапии. Кстати, метод с использованием бора и нейтронов хорошо работает не только при лечении глиобластомы, но и других опухолей.

— Сегодня борнейтронозахватная терапия единственный эффективный способ борьбы с инвазивными опухолями, клетки которых распространяются по организму, — поясняет доцент Университета Цукуба Александр Заборонок. — Обычными методами полностью удалить или уничтожить такую опухоль невозможно. Если стандартная лучевая терапия, можно сказать, «стреляет по площадям», то мы сначала раскладываем «взрывчатку» по мишеням, а потом ее взрываем.

Ученые надеются, что уже в 2018 году этот способ лечения онкологии может пойти в медицинскую практику.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector