За науку

Микрочипы макроважности

6 polosa dsc 0138
Время на прочтение: 4 минут(ы)

4 февраля – Всемирный день борьбы против рака

На базе Алтайского государственного университета в 2013 году был создан Российско-американский противораковый центр (РАПРЦ). Его специалисты уже девять лет ищут и разрабатывают методики ранней диагностики онкологических заболеваний. Судите сами, насколько эта работа важна: благодаря исследованиям РАПРЦ можно будет определять онкологию на первых стадиях и быстрее приступать к ее лечению. Следовательно, значительно увеличивать шансы пациентов на выздоровление.

Сейчас в РАПРЦ работают научные сотрудники Алтайского госуниверситета, также университетов Уфы, Новосибирска. Их специальность – что-то среднее между молекулярной биологией и иммунологией, которые тесно взаимосвязаны. К тому же на базе РАПРЦ ежегодно проходят практику студенты: защищают курсовые и выпускные работы. Исполнительный директор Российско-американского противоракового центра Андрей Иванович Шаповал рассказывает:

– В основном фокус исследований онкологических заболеваний направлен на лечение, терапевтические вмешательства. Но диагностика важна так же, как и новое лекарство. Ведь чем раньше болезнь определена, тем легче ее вылечить. В связи с этим и был организован Российско-американский противораковый центр. В его основе лежат технологии профессора Стефена Джонстона.

Меньше капли

Речь идет об изобретенной командой Стефена Джонстона технологии, которая помогает определить заболевание с помощью одного микролитра крови (меньше капли) и микрочипа:

– Когда у человека развивается какое-то заболевание, иммунная система первая реагирует и определяет болезнь, вырабатывает антитела. Антитела – это белки, которые производятся клетками иммунной системы и распознают различные патогены, будь то микробы или же онкологическое заболевание. При каждом заболевании набор антител разный, и благодаря этому можно определить разновидность болезни. На микрочип наносится образец крови. И по той картинке, которая образуется на чипе, а именно по взаимодействию компонентов иммунной системы, можно построить иммуносигнатуру – определенный набор антител, – объясняет Андрей Иванович.

Андрей Иванович – директор РАПРЦ почти с самого основания, он оценивает труды центра за эти годы крайне положительно:

– Во-первых, с помощью микрочипов мы смогли выделить три основных подтипа рака молочной железы. То есть три набора пептидов, благодаря которым можно определить иммуносигнатуру болезни. К слову, всего подтипов рака молочной железы сотни, а онкологических заболеваний вообще – тысячи. Во-вторых, мы провели эксперименты с образцами пациентов с колоректальным раком. Сейчас обрабатываем полученную информацию, иммуносигнатура уже видна четко. В-третьих, мы в процессе разработки прототипа диагностического чипа, который можно будет использовать в медицинских учреждениях. Пробуем найти партнеров, которые смогут провести клинические испытания. Итоговая цель исследований противоракового центра – выведение диагностических микрочипов в общий доступ. И мы постепенно к ней движемся.

Что такое рак?

Рак – это общее название для обширной группы онкологических заболеваний, при которых клетки тела начинают бесконтрольный рост и деление. Как мы уже поняли, это тысячи различных заболеваний, множество подтипов, каждый из которых требует особого лечения. Именно поэтому универсального лекарства от рака не существует.

Причины и факторы

Онкологическое заболевание возникает совершенно от разных причин. По приведенным Андреем Ивановичем данным, около 30 % – это генетическая предрасположенность, около 60 % – факторы окружающей среды (образ жизни, личное здоровье, экология, инфекции), остальные 10 % – другое.

– Очень высокий риск заболеть онкологией у тех, чьи близкие родственники больны. Но не нужно пугаться, ведь наследственность – это только часть всех причин. Необходимо просто чаще проходить обследования (раз в 3–5 лет) и трепетно относиться к своему здоровью, следить за питанием. Правильным решением будет заниматься профилактикой и не давать болезни развиваться. Конечно, здоровый образ жизни не способен оградить от заболевания, но уменьшает риск развития болезни. За последние 20 лет смертность от онкологических заболеваний упала. Это связано с тем, что люди перестали курить, больше ведут здоровый образ жизни. Также активно разрабатывается множество высокотехнологичных лекарственных продуктов вплоть до различных рекомбинантных белков, которых не существует в природе, но которые можно создать в лаборатории. Поэтому в скором будущем, мы надеемся, будет еще меньше смертей от онкологических заболеваний, – отметил Андрей Иванович.

Онкология или рак?

– Онкология – наука, которая изучает механизм образования доброкачественных и злокачественных опухолей, методы их профилактики и принципы лечения. В медицинской среде рак – это только карцинома, злокачественная опухоль из эпителиальной ткани. Но помимо карциномы к злокачественным опухолям относятся саркома, меланома, лейкоз и лимфома. Саркома – злокачественная опухоль из соединительной ткани (мышцы, связки, хрящи, суставы, кости, сухожилия, глубокие слои кожи). Меланома – злокачественная опухоль из меланоцитов (клеток кожи). Лейкоз, или лейкемия – злокачественное новообразование кроветворной ткани, а лимфома – лимфатической, – пишет Ася Попова в блоге Биомедицинского холдинга «Атлас».

6 polosa 00037367 raprcz

Лучше раньше

Шансы выздороветь увеличиваются, если онкологическое заболевание выявлено на ранних стадиях (нулевая, первая). Но, как правило, можно определить лишь ту онкологию, которая проявляется внешне (например, меланомы). А рак легкого, желудка или кишечника изначально не замечают, потому что он проходит бессимптомно – и люди приходят в больницу уже на третьих-четвертых стадиях. А здесь уже трудно говорить об эффективном лечении. Но, к счастью, появляется все больше препаратов, которые могут уничтожить опухоль в нужное время.

– Осложняет лечение то, что опухоль гетерогенна: она состоит из отдельных групп клеток, отличающихся друг от друга. Поэтому иммунная система может уничтожить одну группу клеток, а другие не заметить. Опухоль не так легко определить до того, как ее становится видно на рентгене или эндоскопии. Сейчас популярен метод поиска мутаций: есть наборы генов (более 300), которые могут быть синдикатами заболевания или индикаторами риска. С каждым годом чувствительность и специфичность поиска болезни увеличивается, методы улучшаются. Открываются новые биомаркеры в крови, изучаются способы активирования клеток иммуносистемы – как раз то, чем занимается противораковый центр, – подчеркивает Андрей Иванович.

Личный выбор

Андрей Иванович Шаповал окончил биологический факультет АлтГУ. Всю жизнь он занимается противоопухолевым иммунитетом:

– Мои родители – инженеры, а я пошел на биофак из-за любви к животным. Уже на втором курсе понял, что хочу заниматься наукой, что мне это близко. Со временем переключился на молекулярную биологию, иммунологию. На выбор повлияло окружение и личный интерес: у мамы был рак, она выжила и до сих пор жива.

После защиты кандидатской диссертации в 1994 году Андрея Ивановича позвали на работу в Миннесоту. Там он продолжал работать в университетах и компаниях, где занимаются противоопухолевой защитой. В 2013 году вернулся в АлтГУ, где проработал девять лет в РАПРЦ. За это время сложилась сильная команда, которая решает жизненно важные задачи, отмечает директор.

– Сейчас работаю в биотехнологической компании, где мы занимаемся разработкой иммунотерапии онкологических заболеваний. И еженедельно онлайн провожу встречи с сотрудниками РАПРЦ. Разница в 12 часов немного ограничивает возможности общения, но не мешает делать открытия. Я заметил, что отношение людей из разных стран к исследованиям похожи. Здесь у нас в лабораториях сотрудничество, а не соревнование, и это очень важно. А еще люди не обращают внимания на акцент, потому что собрались из разных мест, – поделился наблюдениями Андрей Иванович.

Справка

У истоков создания РАПРЦ: В. В. Власов, директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, заместитель председателя Сибирского отделения РАН, академик РАН; Я. Н. Шойхет, заведующий кафедрой факультетской хирургии с курсом хирургии ФПК и ППС АГМУ, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор; А. Ф. Лазарев, директор КГБУЗ «Алтайский онкологический центр», доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой онкологии АГМУ; Dr. S. A. Johnston, директор Центра инновационной медицины, Университет штата Аризона (США); Dr. A. Korkin, PhD (США), Университет штата Аризона (США); С. В. Землюков, президент АлтГУ, доктор юридических наук, профессор.

Александра СМОЛЯНИНОВА
Фото Инны ЕВТУШЕВСКОЙ

705

Читайте также