Во имя жизни

Микрочипы макроважности

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».

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

244 просмотров