Химик объясняет

Малой кровью – большое дело

Фото Марии ДУБОВСКОЙ

4 февраля – Всемирный день борьбы с раком. «ЗН» поговорила с исполнительным директором Российско-американского противоракового центра Петром Владимировичем Колосовым.

– Петр Владимирович, тема сложная. Давайте начнем с определения. Что такое рак?

– Прежде чем начать, хотелось бы отметить, что в нашем центре не работают врачи. Наши сотрудники по специальности – химики и биологи, и то, что мы исследуем, относится к фундаментальным процессам на молекулярном уровне. Итак, рак – это злокачественное новообразование (опухоль). В узком смысле злокачественные эпителиальные опухоли называют раком, например, в России, Германии и еще ряде стран. В других странах в термин «рак» вкладывают более широкое значение, включая различные формы злокачественных новообразований. Рак вызывают собственные мутировавшие клетки организма. Замечу, факторы риска могут быть самые разные: вирусы (например, вирус папилломы человека, вирус гепатита B), радиоактивное и ультрафиолетовое излучение, химические канцерогены и прочее. Для классификации видов рака существуют разные подходы. Например, по локализации опухоли: рак молочной железы, рак предстательной железы, рак шейки матки, легкого. По типам клеток, из которых возникает опухоль: карцинома из эпителиальных клеток, лейкемия – стволовые клетки костного мозга, саркома – соединительная ткань и другие. Что является спусковым крючком – не всегда понятно. Другой не менее фундаментальный вопрос: почему системы репарации в клетках не исправляют ошибки в ДНК? Онкологи-генетики выявляют связи между мутациями в генах с определенными видами рака. В случае наследственной предрасположенности врачи по этим данным уже могут спрогнозировать, в каком возрасте начнутся патологические изменения, что поможет эффективно проводить профилактику и терапию больных.

– К слову о вирусе папилломы человека. В рамках «Приоритета-2030» вы подготовили соответствующий проект. Расскажите о нем подробнее.

– Наш центр участвует во множестве форумов и проектов, связанных с онкотематикой. В 2022 году закончились два наших госзадания, и нам нужно было понять, в каких проектах мы будем принимать участие в 2023 году. Так и решили поучаствовать в «Приоритете» с очень актуальной темой: вирус папилломы человека (сокращенно ВПЧ). Это достаточно распространенное заболевание – по разным оценкам болезнь циркулирует на поверхности кожи 99 % населения, но большинство штаммов не представляют опасности развития онкологии. Однако есть штаммы, которые «специализируются» на слизистых оболочках, среди которых ряд онкогенные. Например, практически всегда у больных раком шейки матки обнаруживают ВПЧ. Риску подвергаются, в первую очередь, подростки, у которых начинается гормональная перестройка. Вакцинация от онкогенных штаммов ВПЧ позволяет сократить риск рака шейки матки практически на 98-99%. ВОЗ ставит перед собой задачу к 2030 году охватить вакцинацией 90% девочек до 15 лет. Однако стоимость вакцины не радует, в частности, схема вакцинации препаратом «Гардасил» предполагает три инъекции стоимостью от 30 000 рублей за комплекс. В рамках проекта для индустриального партнера мы разрабатывали компоненты тест-системы на 8 онкогенных типов ВПЧ. Планируем и дальше работать с этим промпартнером.

– Я знаю, что вы боретесь с раком, используя пептидные чипы. Если говорить простыми словами, что это такое?

– Это не борьба напрямую, это, скорее, вклад в профилактику и раннюю диагностику. Известно, что раннее выявление рака позволяет с большей эффективностью выстроить дальнейшую терапию. Пептидный чип представляет из себя подложку, на поверхности которой находятся сотни тысяч пептидов. Пептиды – это молекулы, построенные из аминокислот. В отличие от белков, в структуру которых входят тысячи аминокислотных остатков, пептиды в своем составе содержат до нескольких десятков аминокислотных остатков, то есть пептиды – промежуточное звено между аминокислотами и белками. За несколько лет исследований рака молочной железы на пептидных чипах было установлено, что репертуар антител в сыворотках здоровых и больных онкологией людей отличается. А именно: было выявлено около 120 пептидов, которые преимущественно взаимодействуют с антителами больных. Эти пептиды можно тестировать и дальше, в качестве диагностических маркеров.

– А как считать информацию с пептидного чипа?

– С помощью чипового сканера. Это сканер, который считывает каждый массив чипа, переводит эмпирические данные в высококачественную картинку. Специальное программное обеспечение же помогает оцифровать каждый пиксель, который отвечает за один пептид. Расшифровывая матрицу, мы понимаем, что пептид определенного состава имеет свою интенсивность свечения, которая отличается от других. Было также статистически выявлено, что наборы пептидов для здоровых и больных выдают разные картинки.

– Пептидный чип помогает выявить и описать онкомаркеры. Это так?

– Не совсем так. Онкомаркеры – это специфические биологические молекулы, которые вырабатываются раковыми клетками и циркулируют в крови. При наличии злокачественного процесса концентрация этих веществ резко возрастает. Можно сказать, что на данный момент анализ на онкомаркеры – один из самых точных методов выявления онкологии. Почему одни пептиды взаимодействуют с антителами больных? Скорее всего, эти пептиды могут быть похожи по своему строению на некоторые участки на поверхности онкомаркеров.

– Есть ли другие способы выявить рак?

– Пока что мы работали только с пептидными чипами, но год назад, в ходе нашей совместной работы с томскими учеными по проблеме описторхоза, мы наметили для себя достаточно интересную перспективу. Для исследований наши коллеги использовали антигенные чипы: небольшую целлюлозную подложку, на которую микрокаплями нанесены антигены, после чего проходит диагностика. Антиген – это молекула, с которыми взаимодействуют антитела. И вот они обратились к нам, чтобы мы помогли отсканировать эти чипы. Во время сканирования мы поняли, что можем делать аналогичные чипы для онкоантигенов. Это заманчивая перспектива. Только представьте: достаточно капли крови, чтобы сделать скрининг на все виды рака! Надеюсь, что вскоре мы займемся подобными разработками.

– С кем сотрудничает ваш центр?

– В рамках «Приоритета-2030» мы сотрудничали с «Имбиан Лаб» в Новосибирске, они специализируются на том, что разрабатывают тест-схемы. Для проекта они предоставляли нам ДНК ВПЧ, выделенную из образцов больных раком шейки матки. Как центр мы также плодотворно взаимодействуем с новосибирским научным центром «Вектор», два наших сотрудника – совместители оттуда. Опосредованно мы работаем и с Новосибирским институтом органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, а также с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Хоть мы и перестали сотрудничать с американцами, за десять лет у нас накопился большой массив данных. Например, много информации по раку молочной железы, которой наш центр пользуется до сих пор. Те 120 пептидов мы продолжаем исследовать разными методами, чтобы выявить наиболее перспективные из них для диагностики или даже использовать такие пептиды в качестве терапевтических молекул.

– Какие научные планы на 2024 год?

– Планируем и дальше сотрудничать с «Имбиан лаб», чтобы исследовать вирус папилломы человека. Кроме того, участвуем в РНФ – уже подали заявку, в апреле будет известно, выиграем или нет. Ну и, конечно же, будем участвовать в конференции, посвященной онкомаркерам, в августе, где планируем продвинуться в исследованиях по колоректальному раку. Кроме того, есть ряд смежных проектов, например работа гранту совместно с Монгольским национальным университетом медицинских наук, в ходе которого ищем ингибиторы коронавирусной протеазы. Несмотря на то, что пандемия закончилась, коронавирус остался с нами, он продолжает циркулировать, изменяться, и мы еще не до конца понимаем те опасности, которые он несет.

Факт

– Наш центр работает с 2013 года, то есть в прошлом году у нас был юбилей: 10 лет. Центр называется «российско-американский», потому что начинался с технологии пептидных чипов, представленной профессором Стефаном Джонстоном в Университете штата Аризоны. Наш центр открылся благодаря сотрудничеству с аризонским университетом, с НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина, с АлтГМУ. Среди идейных вдохновителей особо можно выделить Якова Нахмановича Шойхета и Александра Федоровича Лазарева. В ближайший год мы планируем пройти ряд преобразований, в частности изменить название на более актуальное и перспективное.

Артем ФЕДОТОВ

 

229 просмотров

Related posts

Один карат в сутки

Микропластик: с чем его едят?