Исследования нижегородских ученых в области персонализированной терапии помогут в борьбе с онкологическими заболеваниями

Нижний Новгород. 29 декабря. НТА-Приволжье – Исследования нижегородских ученых в области персонализированной терапии помогут в борьбе с онкологическими заболеваниями

Научно-исследовательский институт экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий был создан в качестве структурного подразделениея НижГМА (сейчас ПИМУ) пять лет назад, в 2013 году.И все это время увлеченные своей работой ученые на передовых позициях сражаются за жизни людей — отважно, стойко, бескомпромиссно, ведь одним из главных направлений работы в НИИ ЭО БМТ является разработка методов индивидуальной терапии онкологических заболеваний. 

Директор НИИ Экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий Елена Загайнова, узнав тему беседы, замечает, что вопрос о том, близки ли мы к победе над раком, совершенно неправомочен — здесь занимаются серьезными проблемами и к популизму не привыкли.

Наблюдение за опухолью с помощью сенсоров

Сейчас специалисты института экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий работают сразу над несколькими направлениями - дело в том, что подобные исследования всегда делятся на прикладные и фундаментальные. Последние направлены на раскрытие новых механизмов опухолевого роста — необходимо узнать, почему опухоль растет не так, как нормальная ткань. Делается это в НИИ ЭО БМТ, по словам Елены Загайновой, с помощью совершенно уникальных инструментов.

"У нас есть набор генетических сенсоров, которые встраиваются в опухолевую клетку, они флюоресцируют или имеют другие интересные физические свойства, которые можно померить. И свойства этих сенсоров меняются в зависимости от того, что происходит внутри клетки", - поясняет специалист.

В частности, есть сенсор на внутриклеточный рH, на пероксид водорода, есть сенсор на апоптоз - путь гибели клеток. Когда рH либо содержание пероксида меняется, или же происходит апоптоз, то меняются и свойства сенсоров, которые отслеживаются с помощью уникальной для России техники - систем флюоресцентного имиджинга. Они позволяют видеть флюоресценцию либо в целой опухоли внутри живой мышки, либо в отдельных клетках, в зависимости от уровня исследований. Эти сенсоры не предназначены для введения в человека, они используются только для фундаментальных, экспериментальных исследований.

"В НИИ есть все уровни моделирования ракового процесса — от клетки, и многоклеточных сфероидов до мышек с привитыми опухолями, причем как мышиными, так и с человеческими. На этих разных системах мы смотрим, что происходит с опухолью в процессе естественного роста и наблюдаем за ответом опухоли на терапию", -рассказывает ученая.

Такие технологии позволяют лучше понять механизмы действия лекарств и особенности реакции отдельных опухолей на лечение. В будущем эти знания помогут найти более эффективные противоопухолевые препараты или методы терапии.

Как и чем питаются опухолевые клетки?

Есть еще одна технология, над которой работают в НИИ ЭО БМТ — сейчас она как раз из фундаментальной становится клинической. Речь идет о время-разрешенном метаболическом имиджинге, который основан на том, что измеряется время жизни флюоресценции молекул - сколько времени светится то или иное вещество внутри клетки? Особенно интересны собственные молекулы, которые есть в организме и которые участвуют в клеточном дыхании.

"Дело в том, что они имеют разное время жизни флюоресценции в зависимости от того, связаны ли они с белками или присутствуют в свободной форме. По этим данным мыможем судить о механизме получения энергии в клетке в данный момент", - уточняет Елена Загайнова.

Опухоль отличается от нормальных клеток по механизму получения энергии и предпочитает гликолиз. В процессе лечения происходит переключение метаболизма с гликолиза на окислительное фосфорилирование. Исследования нижегородских ученых показали, что эти процессы развиваются очень рано - от начала терапии и до того, как можно распознать ответ клеток или опухолей по другим признакам.

Уникальная нижегородская разработка

На практике это означает, что можно взять у пациента кусочек опухоли, приготовить персональную опухолевую культуру именно для этого человека, и дальше на этой культуре проверить химиотерапию, которую собираются больному назначить. Если сделать анализ химиочувствительности на основе измерений метаболизма — можно быстро и точно получить результат, используя небольшое количество клеток.

"Мы развиваем персонализированную терапию, которая в будущем может прийти в клинику. Исследования метаболизма опухолевых клеток – это уникальная нижегородская разработка, В России этим больше никто не занимается", - поясняет Елена Загайнова.

Однако, по словам специалиста, время внедрения лечебной технологии сейчас составляет около трех-четырех лет. Дело в том, что необходимо по всем регламентирующим документам зарегистрировать новую технологию. Кроме того, она должна пройти все бумажные согласования в ведомстве и клинические исследования в других специализированных организациях. Это вне компетенции самих ученых-разработчиков. Елена Загайнова убеждена, что ситуацию могут исправить западные модели — например, стартапы, создатели которых следят за развитием технологий и затем уже занимаются их внедрением.

Клеточная вакцина для каждого конкретного больного

Еще одно направление исследований НИИ ЭО БМТ — этоиммунотерапия рака, которая сейчас, после получения Нобелевской премии, активно обсуждается медицинским сообществом.

Известно, что опухоль не распознается иммунной системой, и это позволяет ей расти в организме. Задача иммунотерапии – активировать собственные иммунные клетки против опухоли, заставить их распознать ее. В защите от опухоли большая роль принадлежит Т-лимфоцитам. В каждом из нас есть порядка триллиона Т-лимфоцитов, они различаются по специфическим рецепторам, находящимся на их поверхности. Каждый рецептор может стать "ключиком" к "замку" - инфекции или онкологическому заболеванию. Большая часть из них никогда не дождется своей задачи, а некоторые – жизненно важны.

"Мы тоже работаем в этом направлении, но мы пошли дальше. В рамках мегагранта с профессором Дмитрием Чудаковым мы смотрим набор рецепторов Т-лимфоцитов внутри конкретной опухоли, чтобы определить, что у данного больного достаточно тех рецепторов, на которые будет направлена имуннотерапия", - рассказывает Елена Загайнова.

Затем эти специфические Т-лимфоциты, у которых есть правильный рецептор против опухоли, можно размножить в лабораторных условиях и сделать клеточную вакцину для конкретного пациента.

Внедрение новых технологий требует времени

Елена Загайнова замечает, что несмотря на то, что эксперименты в этом направлении очень успешны, внедрение клеточных технологий в клинику тоже может занять продолжительное время. Подобная вакцина считается биомедицинским клеточным продуктом – в законе для таких случаев сейчас прописана довольно сложная процедура по выполнению доклинических исследований и трехэтапных клинических исследований.

"Внедрение новых подходов к терапии гораздо сложнее, чем внедрение новых диагностических технологий, если только не будет специального положения или указа, по которому такие биотехнологии будут проходить по ускоренной программе, что сделано в США, например. То есть у них отдельное рассмотрение и отдельные разрешительные акты на исследования биотехнологических продуктов в клинике", - рассказывает ученая.

По ее мнению, ускорение процесса перехода технологии из лабораторий в больницы очевидно необходимо, ведь при внедрении персонализированной химиотерапии либо имуннотерапии увеличится эффективность лечения пациентов с опухолями почти всех локализаций.

Текст: Наталья Денисова 

Фото: пресс-служба ПИМУ

29.12.2018 — 11:55

Все новости раздела «Аналитика»