Диагностика и лечение "в одном флаконе": как наука сегодня борется с раком
Смертность от онкологических заболеваний в России находится на втором месте после смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, и, по некоторым оценкам, может выйти на первое место. Поиск новых способов лечения рака привел к возникновению нового направления науки - тераностики. Что это такое? В чем новизна и преимущества этого направления? Об этом корреспонденту проекта "Социальный навигатор" МИА "Россия сегодня" рассказал заведующий лабораторией Инженерно-физического института биомедицины Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ), заведующий лабораторией Института биоорганической химии (ИБХ) им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, член-корреспондент РАН Сергей Деев.
- Сергей Михайлович, тераностика сегодня привлекает многих исследователей. Что это такое и почему развитие этой науки для нас очень важно?
- Термин "тераностика" появился в 2002 году. Он происходит от двух слов - "терапия" и "диагностика". Это означает, что "в одном флаконе" мы должны произвести и терапевтическое воздействие, и диагностическое. Поначалу эту новую область науки мало кто заметил, но сейчас она активно развивается. За последний год научных публикаций в этой сфере - уже несколько тысяч.
Тераностика бурно развивается, она востребована в разных областях медицины, но мне бы хотелось остановиться на онкологии. В лечении онкологических заболеваний сегодня есть успехи, существует ряд стандартных химиотерапевтических лекарств, которые неплохо действуют. Тем не менее, острота проблемы диктует необходимость поиска новых подходов и решений. Тераностика такие решения предоставляет.
- Расскажите об этом подробнее, пожалуйста.
- Поскольку стандартные химиотерапевтические методы действуют неспецифически, для эффективного лечения врачам важно знать молекулярный портрет опухоли и прицельно воздействовать на нее. Несмотря на большие успехи химиотерапии, при ее применении у пациента страдают печень, почки и другие здоровые органы. Поэтому примерно 25 лет назад началось бурное развитие таргетной (направленной) терапии.
Пару недель назад мы с вами были свидетелями вручения Нобелевской премии по химии за фаговый дисплей пептидов и антител. Сэр Грегори Винтер получил эту премию за создание технологии получения антител, которые могут обеспечить адресное воздействие при терапии рака.
После разработки фагового дисплея появились и активно используются и другие дисплейные технологии: клеточный (или дрожжевой) дисплей, рибосомный и другие. Они позволяют получать полипептиды, избирательно связывающиеся с определенной мишенью. Так, например, Андреас Плюктун, с которым мы стали активно сотрудничать в конце 90-х, развил технологию "дарпинов". Эти полипептиды, пожалуй, еще более перспективны для указанных целей.
С использованием этих технологий тераностика получила возможность адресной доставки как действующих агентов - химиотерапевтических, биологических токсинов, радионуклидов, так и визуализирующих соединений.
- Как к "тераностике" присоединилась приставка "нано-"?
- В последнее время на Западе сформировалось направление "онконанотехнология (Cancer Nanotechnology)" и появился даже научный журнал с таким названием. Здесь речь идет о применении не только отдельных соединений, но и наночастиц.
Дело в том, что наночастицы предоставляют качественно новые возможности для целей тераностики. Обладая развитой поверхностью, они дают возможность присоединять к ним как адресные молекулы, так и целый набор агентов и создавать таким образом мультифункциональные структуры. Кроме того, они сами могут выступать в качестве контрастирующих агентов, а их уникальные физико-химические свойства позволяют использовать внешние воздействия (лазерное или радиационное излучение, ультразвук) для повышения избирательности действия.
Таким образом, тераностика дает медикам возможность узнать молекулярный портрет опухоли и осуществить направленную доставку в опухоль агентов как для высокоточной диагностики, так и для эффективной терапии.
Объединение в одной структуре диагностических и терапевтических агентов позволит не только осуществлять направленное воздействие, но и проводить мониторинг лечения. Здесь надо учитывать, что опухоли нередко изменяют свою морфологию, свой молекулярный портрет под действием терапевтических агентов и, таким образом, "уходят" от лечения. В этих случаях воздействие препарата становится не только бесполезным, но и вредным.
- Нанотераностика пока существует только на уровне клинических исследований или уже внедряется в лечение?
- В этой области существует огромное количество научных работ. Насколько я знаю, несколько десятков лекарственных препаратов, связанных с нанотехнологиями, уже проходят вторую и третью стадию клинических испытаний.
Сегодня на первый план выходят мультифункциональные агенты, поскольку для успеха терапии необходимо комплексное воздействие на опухоль нескольких разных по механизму действия агентов - например, радиоактивности, биологического токсина, антибиотика.
Особенно перспективным, вероятно, окажется их сочетание с тонким воздействием на иммунную систему пациента. Именно за "открытие в области торможения иммунной системы для более эффективной атаки раковых клеток" присуждена в этом году другая Нобелевская премия по физиологии или медицине.
Я неслучайно упомянул Нобелевские премии: первоначально исследования лауреатов этого года были чистой наукой, а сегодня таргетные препараты на основе генной инженерии антител и таргетных пептидов продаются на десятки миллиардов долларов в год! Эта область науки стала важным направлением терапии опухолей.
Область наноонкотехнологии в ближайшие годы будет активно развиваться, поэтому, отвечая требованиям времени, мы создали группу онконанотехнологии в отделе иммунологии Института биоорганической химии РАН. Насколько мне известно, это будет одно из первых научных подразделений подобного рода в Российской Федерации.
Мы планируем работать в тесном контакте с НИЯУ МИФИ и подразделениями Академии наук. Я думаю, что это позволит нам обеспечить синергический эффект от совместного труда физиков НИЯУ МИФИ, биоорганических химиков и молекулярных биологов из Академии наук и найти новые, полезные для пациентов решения.
- Как скоро российским пациентам будут доступны новые методы диагностики и лечения?
- Раньше от зарождения идеи до последних стадий клинических испытаний проходило 10-15 лет. Сейчас этот процесс ускоряется, но для этого нужно объединить усилия ученых и врачей. Мы, ученые, знаем, как делать, а врачи нам должны говорить, что делать и проверять, насколько эффективны наши находки.
Если будет политическая воля, которая объединит в сильные междисциплинарные коллективы группы физиков, технологов, молекулярных биологов и врачей, это приведет к ускоренному развитию и внедрению новых исследований в медицинскую практику.
Интервью представлено в рамках работы III Международного симпозиума "Инженерно-физические технологии биомедицины", организованного Национальным исследовательским ядерным университетом "МИФИ" (НИЯУ МИФИ).
