В 2019 году Нобелевский комитет объявил лауреатов премии 2019 года по физиологии и медицине. Ими стали Грегг Семенца, Уильям Келин и Питер Рэтклифф. Премию они получили с формулировкой «за исследование того, как клетки адаптируются к изменению уровня кислорода».
Доктор медицинских наук, врач высшей категории Ольга Юрьевна Аникеева в беседе с «Научной Россией» объяснила, как работа нобелевских лауреатов связана с исследованиями рака.
Вы считаете исследования нобелевских лауреатов этого года большим шагом вперед на пути лечения множества серьезных заболеваний?
За что дали Нобелевскую премию?
За понимание того, как клетки тела начинают чувствовать недостаток кислорода, как они с этим недостатком справляются и как теперь врачи, зная все это, могут использовать открытый механизм для борьбы с опухолями и другими болезнями.
Безусловно, это достаточно серьезный прорыв – в этом году была открыта еще одна страница по изучению возможностей использования знаний о кислороде. Более того, исследования ученых объясняют причины развития гипоксии на молекулярном уровне, а это основной процесс, происходящий, при ишемическом инсульте. Также работы по изучению кислородного метаболизма помогут медикам в лечении анемии и прочих паталогических процессов.
Меня, как онколога, конечно, интересуют перспективы лечения раковых опухолей. Мы знаем о том, что недостаток кислорода заставляет все ткани и органы достаточно остро реагировать – многие опухоли производят избыточное количество белков, связанных с гипоксией. Если кислородное голодание происходит достаточно долго – в организме начинаются необратимые изменения.
Можно поподробнее?
Открытие нобелевских лауреатов было очень ярким, поскольку демонстрирует работу наших генов, которые отвечают за чувствительность повышения или понижения кислорода. Кроме того, ткани также остро реагируют на эти изменения.
Американец Грегг Семенца выяснил, что недостаток кислорода влияет на участки ДНК, отвечающие за производство эритропоэтина.
Эритропоэтин – гормон, повышающий уровень гемоглобина в крови за счет стимуляции созревания новых эритроцитов. Спортсменам это помогает выдерживать аэробные нагрузки.
Сэр Питер Рэтклифф блестяще доказал всем, что не только почки реагируют на изменение кислорода, но и все органы ткани, соответственно, существует какой-то ген или его свойство, который, изменяясь, заставляет ДНК работать наиболее активно. Онколог Уильям Кэлин обнаружил специальный ген, который будет точно показывать ДНК изменения кислорода в ткани.
Благодаря совместной работе этих трех ученых был выявлен механизм, который регулирует активность генов в ответ на различные уровни кислорода, поступающего в наш организм.
Следующим этапом, скорее всего, будет открытие, с помощью которого можно будет влиять на рост опухоли.
Почему прорыв произошел именно в этом году?
Я думаю, что это был закономерный итог обширной деятельности исследователей. Надо отметить, что сейчас все научно-технологические решения очень активно развиваются и вводятся в ежедневную практику.
Наш мир чутко реагирует на любые изменения, и я не удивлена, что эти работы параллельно проводились в разных странах и привели к общему знаменателю. Получение Нобелевской премии – это финальная часть кропотливого труда ученых.
Что вы ожидаете принципиально нового в вашей медицинской отрасли – лучевой терапии?
Вы попали в точку. В лучевой терапии – наличие кислорода и увеличение объема кислорода в тканях будет определять эффективность лучевой терапии в целом.
По сути, кислород в лучевой терапии выполняет функции огня для костра – чем больше кислорода, тем ярче проявляется воздействие лучевой реакции.
Если насыщать кислородом опухолевую ткань, то эффекты ионизирующего излучения получатся в разы ощутимее, чем в случае, если бы там была кислородная недостаточность.
Приведу пример – существует огромное количество работ, посвященных анемии у раковых больных, для лечения которых применялась лучевая терапия. Еще в 1992 году группой ученых было доказано, что наличие анемии у пациентов с опухолью головы и шеи, при проведение лучевой терапии, дает отдаленный прогноз гораздо хуже, чем, если у пациента будет уровень гемоглобина и эритроцитов в пределах нормы.
В этом случае, обнаруживается яркий эффект от лучевой терапии, соответственно, локальный контроль и отдаленный прогноз будет в разы лучше.
Как полученные учеными результаты будут использоваться дальше?
Конечно, будет развиваться дополнительное направление – изучение лекарственных препаратов, которые могли бы повлиять на эту генетическую поломку разными способами. Это может быть добавление иммунотерапии, возможно, использование генной инженерии для того, чтобы попытаться влиять на эффективность любого специального лечения раковых заболеваний.
Скоро начнет функционировать совершенно удивительный и многоотраслевой проект, в котором будут сочетаться сразу все спектры для ядерной медицины.
Отделение лучевой терапии будет оснащено последним поколением линейных ускорителей, причем уже с использованием искусственного интеллекта.
Кроме того, онкологи ждут открытия отделения радионуклидной терапии, в которой будут реализованы, так называемые, программы тераностики. В этом случае используются радиофармпрепараты большого спектра действия, которые направлены локально на множественные поражения опухолевой ткани. Когда пациенту практически ничем уже нельзя помочь – введение такого рода препарата провоцирует целевое поглощение именно опухолевых тканей с получением хороших результатов.
Например, по данным последних публикаций, использование лютеция при раке предстательной железы и множественных поражений костей скелета, позволяет добиться качественного контроля и стабилизации процесса, а также обеспечивает обезболивающее лечение.
Поэтому я возлагаю на этот проект большие надежды и надеюсь, что к концу следующего года центр откроет двери для пациентов.
Вы не могли бы рассказать о направлении тераностики?
Это достаточно новое направление. Тераностика – означает одновременную терапию и диагностику. По большому счету, онкологи должны получить максимальный ответ от исследований опухолевой ткани, не нагружая здоровые клетки. Тераностика предоставляет уникальные возможности и ставит новые задачи для ядерной медицины и регуляторов в этой области.
Сформировано несколько групп радиофармпрепаратов – лидеров направления – такие, как лютеций 177, или для опухоли нейроэндокринного происхождения Ga188 . Нельзя забывать о наших классических препаратах – йод 131, который используется при первичной опухоли рака щитовидной железы. Препараты при множественном поражении костей скелета – всем известный стронций (Str-89), самарий (Sm153), рений (Re 188), которые имеют разный спектр облучения, но при этом радиотерапевты получают локальный контроль и качественную обезболивающую терапию.
Конечно, мы не ждем каких-то сверхчеловеческих результатов. Однако те технологии, которые уже существуют в мире и, на сегодняшний день, малодоступны в России, будут реализованы в полной мере. Поскольку государство хорошо сопровождает госгарантиями развитие этого процесса, медики надеются, что новые возможности лечения, в максимально сжатые сроки, будут предложены нашим онкологическим пациентам.
Вы поддерживаете активное внедрение технологий искусственного интеллекта в медицинской отрасли?
Да, конечно. В лучевой и радионуклидной терапии есть технологии, в которых должно быть снижено влияние человеческого фактора. Анализ огромной математической базы данных, которой пользуются наши медицинские физики для расчета планов, требуют колоссальной работы. Если мы можем обрабатывать большой массив информации, получая результат не за сутки, а за секунды, это, безусловно, необходимо использовать. Я думаю, что скоро медики будут повсеместно использовать технологии искусственного интеллекта.
