Точно в цель: в России создали платформу для борьбы с опухолью мозга
В России создали платформу для борьбы с опухолью мозга — глиомой. Пока болезнь считается неизлечимой на поздних стадиях, и пациенты живут с ней не больше двух лет. Над разработкой трудится команда врачей и ученых. «Известия» выяснили, как будет работать платформа и как она поможет победить рак.
Платформа для борьбы с раком
Российские ученые разработали платформу для борьбы с агрессивной опухолью головного мозга — глиомой. Она позволит улучшить диагностику и лечение этой опухоли, рассказала «Известиям» профессор РАН, завлабораторией молекулярно-клеточной нейрогенетики НМИЦ нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко Минздрава РФ, завлабораторией нейрогенетики и генетики развития Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (ИВНД и НФ РАН) Галина Павлова.
Платформа направлена на то, чтобы предложить медицине несколько вариантов борьбы с опухолью, от которой гибнет много людей, в том числе и молодого возраста. Сама работа включает четыре направления: создание нового подхода к лечению пациентов с этим заболеванием, разработка новых радиофармпрепаратов для улучшения диагностики, создание препаратов, улучшающих эффективность лучевой терапии, и развитие таргетной терапии — то есть доставки лекарственного средства только в опухоль, не затрагивая при этом нормальные клетки.
— Все эти направления связаны с использованием определенных молекул — аптамеров. Это одноцепочечная олигонуклеотидная последовательность, обычно ДНК или РНК, которая, сворачиваясь в определенную 3D-структуру, подходит по принципу «ключ к замку» к определенному белку, характерному именно для опухолевой клетки, — объяснила Павлова. — Основателем этого направления в мире был Лари Голд, а в Россию в начале 90-х годов его принес Алексей Копылов, который также работает в нашей команде.
Профессор РАН добавила, что над платформой под руководством академика РАН Дмитрия Усачева трудятся сотрудники НМИЦ нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко, Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Сеченовского университета, МГУ, Института биоорганической химии и ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. Они работают в рамках гранта в виде субсидии Минобрнауки и рассчитывают начать доклинические испытания по таргетной терапии уже в 2025 году.
Что такое глиома
Глиома, которой посвящена созданная платформа, — это распространенная опухоль головного мозга (80% от всех видов опухолей органа). Название опухоль получила из-за представления, что она появляется из глиальных клеток, однако на данный момент утверждение считается ошибочным. Актуальной стала гипотеза, что глиома происходит из «заболевших» нейральных стволовых клеток головного мозга пациента.
Глиома высокой степени злокачественности (третья и особенно четвертая) имеет неблагоприятный прогноз, что связано с ее активным ростом, высокой инвазивностью и невозможностью ее полного удаления.
И пока у врачей нет терапевтического решения для заболевания, рассказывает «Известиям» Галина Павлова.
— Понятно, что есть хирургическое удаление, химиотерапия, лучевая терапия — но, например, пациенты с четвертой степенью злокачественности живут в среднем 12–15 месяцев. И как бы врачи ни пытались, продлить этот период пока не получается. Кроме того, болезнь инвалидизирует пациентов, и они всё это время находятся в тяжелом состоянии, — говорит завлабораторией нейрогенетики.
Глиобластома (глиома четвертой стадии) чаще встречается у людей старшего возраста. Но в последние годы тяжелая болезнь начала молодеть: она, к примеру, стала причиной смерти 28-летнего участника группы «Дискотека Авария» Олега Жукова, 40-летней певицы Жанны Фриске, 52-летней актрисы Анастасии Заворотнюк, 55-летнего Дмитрия Хворостовского.
Несмотря на все возможности современной медицины, лечить пациентов с третьей и четвертой степенью злокачественности пока не получается — по статистике, 50% их умирает в течение года, а 25% — в течение двух лет. Важно понимать, что даже при полном удалении глиомы невидимые для нейрохирурга отдельные клетки рецидивируют опухоль, которая будет либо такой же по агрессивности, либо даже более агрессивной. Поэтому медицине был нужен новый подход, поиском которого сейчас и занимается команда врачей и ученых, заключает Галина Павлова.
Новый подход
Платформа, которую создали ученые, предлагает принципиально новый подход борьбы с этим видом опухоли. В ней используются молекулы аптамеры — одноцепочечные последовательности ДНК и РНК, которые не токсичны для организма и могут сворачиваться таким образом, чтобы «узнавать» специфический белок на опухолевой клетке.
— Как мы знаем, при химиотерапии люди часто умирают даже не от опухоли, а от противоопухолевого воздействия химического препарата, потому что это тяжелый удар не только по опухоли, но и по здоровым клеткам, которые активно делятся в этот момент. После химиотерапии нарушаются все слизистые, выстилки кишечника, формула крови, потому что там тоже убиваются клетки. И вот специфический таргетный аптамер не захватывает делящиеся клетки, работает только с опухолевыми, — рассказывает Галина Павлова.
В целом у платформы есть четыре направления. Первое связано с поиском новых подходов для лечения глиомы, второе — с разработкой улучшения визуализации (для этого используются конъюгаты с аптамерами, которые позволяют лучше видеть край опухоли на КТ или определенные зоны высокой агрессивности опухоли, чтобы нейрохирурги потом могли ее удалить).
Третье касается разработки специальных аптамеров, которые улучшают лучевую терапию: увеличивают количество злокачественных клеток, погибающих при таком комбинированном воздействии.
— И четвертое связано с аптамерами, которые оказались специфичны только к опухолевым клеткам без противоопухолевого эффекта, — мы используем их как таргетную терапию, «пришивая» к ним уже известную лекарственную молекулу. Таким образом, аптамер приводит эту молекулу только в опухолевую клетку, не затрагивая здоровые. Так мы спасаем все делящиеся здоровые клетки организма, — поясняет собеседница «Известий».
В первом направлении, отмечает профессор РАН, ученым уже удалось придумать новый подход к лечению глиомы. Препараты химиотерапии направлены на убийство опухолевых клеток, что не столь эффективно, так как их воздействие не захватывает все опухолевые клетки, а те, которые были захвачены, погибают и стимулируют нарастание некроза, что крайне токсично само по себе для мозга пациента. Однако доказано, что сама по себе глиома состоит из незрелых клеток, именно поэтому они и делятся, так как зрелые нейрональные клетки теряют способность к делению. И команда придумала дифференцировочную терапию, которая заставляет опухолевые клетки «созревать» до зрелого состояния, когда они теряют способность делиться.
— Это совершенно другой подход, при котором клетки сами останавливают рост.
В данном направлении мы уже находимся на уровне фундаментальных исследований, но проведены исследования на клетках пациентов, модельных крысах с глиобластомами. И мы получили очень хорошие результаты, которые дают возможность нам надеяться на успех, — говорит Павлова. — Важно отметить, что данный подход можно использовать и при других опухолях, нужно только найти подходящие комбинации молекул, запускающие дифференцировку опухолевых клеток конкретной этиологии.
По ее словам, фундаментальные исследования продлятся еще два-три года, далее команда планирует переходить к доклиническим в тех направлениях, где будут получены прорывные результаты. Доклинические исследования позволят обезопасить пациента от токсичности, а также дадут возможность рассчитать терапевтические дозы. После их успешного прохождения можно будет приступать к клиническим испытаниям 1–3-й фаз.
Раньше всего, уже в 2025 году, ученые хотят выйти на клинические исследования с четвертым направлением — таргетной терапией.
Важность разработки
Опухоли мозга — злокачественные или доброкачественные — это новообразования, развивающиеся в мозге, рассказывает «Известиям» доцент кафедры нервных болезней и нейрореабилитации Академии постдипломного образования ФНКЦ ФМБА России Сергей Митьковский. Они могут быть первичными (появляться в самом мозге) или вторичными (метастазировать из других органов). Суммарная частота встречаемости составляет около семи случаев на 100 тыс. человек в год.
— Симптомы опухолей могут быть разными, но основные — головные боли, усиливающиеся со временем, тошнота и рвота по утрам, проблемы с равновесием, изменения в поведении и когнитивных функциях, нарушения зрения и слуха, двигательной и чувствительной функций, а также приступы эпилепсии. Если у человека наблюдаются такие симптомы, особенно если они прогрессируют, необходимо обратиться к врачу. Ранняя диагностика увеличивает шансы на успешное лечение, — рассказывает Митьковский.
По его словам, сейчас диагностика включает в себя комплекс методов: магнитно-резонансную томографию (МРТ), компьютерную томографию (КТ), биопсию и различные нейропсихологические тесты. Но существуют некоторые проблемы, среди которых — долгое время ожидания результатов, высокая стоимость исследований и недостаточная точность, особенно на ранних стадиях. Также нельзя исключать риск ошибок из-за человеческого фактора.
Лечение опухолей мозга может включать операцию по удалению опухоли, лучевую терапию, химиотерапию и таргетную терапию. Прогнозы зависят от стадии заболевания, типа опухоли, возраста пациента и общего состояния здоровья.
— Разработка новых методов диагностики и лечения опухолей мозга необходима из-за высокой смертности и сложности лечения данных заболеваний. Современные методы часто бывают несовершенными, и требуется постоянное улучшение технологий для обеспечения более точной диагностики и эффективного лечения, — говорит собеседник «Известий».
Платформа, которую создали ученые, может решить ряд важных задач: улучшить точность диагностики опухолей мозга, сократить время, необходимое для постановки диагноза, повысить эффективность лечения за счет индивидуализированного подхода и увеличить шансы на выживание пациентов.
— Над этими задачами работает очень сильная команда, которая объединяет медиков, химиков, биологов, биоинформатиков и физиков. Это позволяет нам видеть проблему с разных сторон и совместно искать решение к лечению этого тяжелого заболевания, — заключает Галина Павлова.
