Таргетная терапия
— Термин «тераностика» появился несколько лет назад путем слиянием терминов «терапия» и «диагностика» и обозначает процесс одновременной диагностики болез- ни и ее лечения. При возникновении у человека проблем со здоровьем обычно ставится диагноз и в соответствии с ним осуществляется терапия, но в последнее время взят курс на персонализированную медицину, когда лечится конкретный пациент с его индивидуальными особенностями, и в этом случае процедуры диагности- ки и терапии должны быть объединены, – рассказывает доцент кафедры биофизики Института биологии и био- медицины ННГУ им. Н. И. Лобачевского, кандидат биоло- гических наук Ирина Владимировна Балалаева. – Одно из применений тераностики заключается в выявлении и лечении онкологических заболеваний с помощью на- ночастиц, наполненных лекарством и адресно попадаю- щих внутрь клетки опухоли. По словам Ирины Балалаевой, задача лаборатории оптической тераностики – разработка технологий, по- зволяющих с помощью таких наночастиц метить рако- вые клетки и видеть их через слой живой ткани с исполь- зованием оптических методов. Новые типы наночастиц видны в живых клетках и даже в толще биологической ткани, так как при определенных условиях наделены способностью к флюоресценции, то есть свечению. Бла- годаря этому ценному свойству такие частицы будут на- капливаться в опухоли, метастазах и делать их видимы- ми для врачей. Например, при хирургическом удалении злокачественного новообразования перед хирургом стоят задачи определить объем и границы опухоли, а также степень поражения метастазами лимфоузлов по- близости от опухоли. И одна из задач агентов (то есть молекул либо надмолекулярных комплексов) — сде- лать метастазы видимыми, позволив хирургу с помощью специальной подсветки увидеть местонахождение опу- холевых клеток в операционном поле. А если наночастицы снабдить лекарственными сред- ствами, то новый биокомплекс становится способом то- чечной доставки препаратов, ощутимо снижая токсич- ные эффекты химиотерапии. При введении этого агента в организм пациента врач с помощью оптических мето- дов может увидеть опухоль, локализацию метастазов и действие введенного лекарства на клетки с определен- ным онкомаркером, то есть прицельное убийство этих клеток (онкомаркеры — это вещества, по увеличению концентрации которых можно выявить злокачествен- Лаборатория оптической тераностики Ин- ститута биологии и биомедицины ННГУ им. Н. И. Лобачевского создана в 2014 году для выполнения проекта «Биосовместимые люми- несцентные нанокомплексы для тераностики» в рам- ках мегагранта правительства России, выделяемого на конкурсной основе для господдержки научных исследований в высшей школе. Заведующим лабора- торией является завкафедрой биофизики Владимир Анатольевич Воденеев, научным руководителем — австралийский ученый Андрей Васильевич Звягин из Университета Маккуори в Сиднее. Целью работы со- трудников лаборатории является разработка комплек- са подходов для эффективной диагностики и терапии патологий, прежде всего онкологии. Работа идет по трем направлениям: создание мультифункциональных тераностических агентов нового поколения на осно- ве люминесцентных неорганических наноматериа- лов; разработка клеточных и животных моделей для прижизненного тестирования создаваемых агентов; создание приборов, обеспечивающих высокочувстви- тельную регистрацию разработанных агентов для оп- тического биоимиджинга клеток и тканей. Работа по получению белковых препаратов «Поиск-НН» № 6–7 (204–205), 2017 25 ные опухоли на ранних стадиях). Поскольку на нор- мальных клетках онкомаркера нет либо он представлен в очень малом количестве, то тераностический агент в данном случае будет к ним нечувствителен, а клетки, на поверхности которых онкомаркер представлен, агент прицельно убьет. Для другого пациента с другим случа- ем заболевания и другим онкомаркером подойдет дру- гое лекарство. Даже при одном и том же диагнозе каж- дый человек будет лечиться своим набором препаратов. Эта таргетная, или молекулярно-таргетная («моле- кулярно-прицельная»), терапия (англ. target — цель, мишень) является одним из важнейших направлений медикаментозного лечения рака. В данном случае ин- новационные препараты попадают точно в цель в от- личие от препаратов, используемых при стандартной химиотерапии. С 2014 года лабораторией оптической тераностики разработано очень много перспективных агентов, даю- щих возможность диагностики, лечения и контроля за эффективностью лечения. Есть агенты на основе нанома- териалов, агенты белковой природы, агенты на основе новых химических соединений. Универсального агента, излечивающего от всех форм рака, создать нельзя, по- этому создаются агенты, эффективные при конкретных формах заболеваний. Учеными получено несколько па- тентов, опубликовано большое количество работ, есть заявки на патенты, решения по которым еще ожидаются, по одному из агентов сотрудники участвуют в проведе- нии доклинических исследований, для ряда нескольких новых потенциальных препаратов проводятся исследо- вания на животных. Некоторые соединения показали очень хороший процент в излечении — в основном это работы, связанные с созданием новых препаратов для фотодинамической терапии, когда в эксперименте с до- вольно крупными опухолями более 50 % животных вы- лечиваются и продолжают жить. Каким же образом испытываются на животных разра- ботки лаборатории? — Есть два варианта подхода, — поясняет Ирина Ба- лалаева. — В одном случае используются мышиные опу- холевые модели, но это не всегда подходящий вариант, потому что мы планируем лечить человека, а апробация проходит на мышиных опухолях. Сейчас есть техноло- гии, позволяющие работать с опухолями человека, вы- ращиваемыми на животных. Для этого используются жи- вотные, в геном которых была внесена мутация, и сейчас у этих животных не развивается полноценный иммуни- тет. Это так называемые иммунодефицитные животные, и в числе прочего у них нет реакции отторжения тканей. Если вколоть животным клетки человека, то на живот- ном развивается опухоль человека. Если агент хорошо проявит себя при исследованиях на животных, то по- требуется около 10 лет для внедрения новой методики в клинике. Однако актуальность наших исследований со временем не пропадет, так как показатели заболеваемо- сти онкологией на 1000 жителей не снижаются. По мнению Ирины Балалаевой, во всех медицинских учреждениях, которые занимаются проблемами онколо- гии, должна быть установлена соответствующая оптиче- ская аппаратура. «Это вполне реально, — говорит она. — И во многих учреждениях такие оптические методы уже используются. Возможно, потребуется перенастройка оборудования, так как разные агенты обладают разными оптическими свойствами, но революции в оснащении клиник не произойдет. Много диагностических методов основаны на использовании эндоскопии. В Областной клинической больнице им. Н. А. Семашко и Приволжском федеральном медицинском исследовательском центре (ранее НИИТО) развивается фотодинамическая терапия, при которой производится освещение человека с ис- пользованием разных источников света и применяется техника для получения изображений. — Использование оптических методов, позволя- ющих различать флуоресцирующие агенты, активно развивается в мировой медицине, — отмечает доцент кафедры биофизики ННГУ. — Исследователи имеют воз- можность визуализации ткани даже на глубину 10 санти- метров, правда, разрешение при этом нечеткое. Но есть и методы, дающие возможность просмотра на глубину нескольких миллиметров с очень хорошим разреше- нием на уровне единичных клеток. С одной стороны, мы пионеры в этой области, потому что наши подходы к проблеме визуализации для России уникальны. С дру- гой стороны, мы не одиноки. Тераностика привлекает сейчас очень большое внимание, и похожие подходы развиваются и в других научных центрах. Кроме нашей лаборатории, оптической тераностикой с 2004 года за- нимается ИПФ РАН, и в то время это новое направление курировал сегодняшний директор института Александр Михайлович Сергеев. И в Нижегородской медакадемии проводятся подобные исследования. Налажен у нас тес- ный контакт не только с нижегородскими учеными, но и с коллегами из Москвы и Обнинска. Сильная группа, за- нимающаяся тераностикой, есть в Саратове. Там ученые тоже работают на средства мегагранта, но подходы у них иные, тем не менее мы плотно взаимодействуем и плани- руем разработки в рамках совместного проекта «Мега- Волга». В этом направлении медицины, как мы ожидаем, в ближайшее время будут сделаны большие открытия, но прорыв возможен только на стыке наук в рамках меж- дисциплинарного взаимодействия.
Читайте также
Комментарии
Свежий выпуск
