Почему иммунология – одна из самых сложных наук, зачем в институте иммунологии физики, химики и математики, какие тайны удалось открыть, а до чего еще далеко, с какими новыми рисками мы можем столкнуться и как их минимизировать – об этом наш разговор с Валерием Александровичем Черешневым, академиком РАН, научным руководителем Института иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук, президентом Российского научного общества иммунологов.
– Валерий Александрович, иммунология – сложнейшая из медицинских наук, и не только медицинских, потому что в вашем институте трудятся не только медики и биологи. Есть физики, математики, специалисты по информационным технологиям. Наверное, сравнить по сложности иммунологию можно только с мозгом. Вы с этим согласны?
– Да, наша наука междисциплинарная, многоинтегративная. У нас есть и химики, и физики, и математическое моделирование. Сейчас это очень перспективное направление. Да, я согласен, это сложная, но очень интересная наука, постепенно раскрывающая многие тайны, но далеко не все.
– Чаще всего медицинские науки, занимающиеся изучением человеческого организма, изучают в клинических организациях. А у вас научно-исследовательский институт. Это что-то уникальное?
– Нет, потому что сейчас во многих институтах иммунологии ведется научно-исследовательская работа. Уникально в нем то, что это второй такой институт в системе Российской академии наук, а первый появился в Сибирском отделении РАН – это Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии в Новосибирске. Все остальные институты иммунологии – в ведении Минздрава, ФМБА или Роспотребнадзора. Но там действительно немножко другие задачи, больше направленность на практическое внедрение. Поэтому там сразу формировались клиники, поскольку клиническая иммунология и аллергология – это одна специальность, они неразделимы.
– А у вас клиники нет. Это мешает работе?
– Да, у нас нет своей клиники. В Новосибирске – есть и стационар, и поликлиника. А у нас со многими больницами Екатеринбурга, Перми заключены соответствующие договоры о творческом сотрудничестве, консорциум с медицинским университетом в Екатеринбурге, договоры со взрослой и детской областными больницами. У нас даже на базе детской областной больницы есть совместная лаборатория, где ряд штатных сотрудников совмещают работу в нашем институте. Там исследуется большая проблема – первичные иммунодефициты.
– В чем выражается эта проблема?
– Это достаточно распространенные заболевания. Если еще 15 лет назад в Екатеринбурге было выявлено чуть меньше сотни больных, то, когда диагностические методы были усовершенствованы, когда мы широко начали осуществлять международное сотрудничество, обмен кадрами и методами, то на сегодняшний день выявили больше 500 больных с первичными иммунодефицитами.
– Это связано только с улучшением диагностики?
– Я думаю, что их количество растет объективно в связи с прессом мощных антропогенных факторов, которые влияют в том числе и на генетический аппарат новорожденных, и на организм беременных женщин. Если раньше считалось, что такие состояния могут проявляться до 10-15 лет, то сейчас они обнаружены у пациентов и в 30, и в 40 лет. И люди живут, функционируют, а если еще включается заместительная терапия, то они нормально работают. Это касается небольших дефектов. А грубые дефекты, комбинированные, с нарушениями реакции иммунной системы, всегда сочетаются с тяжелыми соматическими нарушениями. Это пороки сердца, дефекты физического развития.
– А можно жить с небольшими дефектами и об этом даже не знать?
– Конечно. Они и не знали об этом. Это часто болеющие люди. Сейчас, когда начали изучать симптомы, начиная с детского и более старшего возраста, то обратились и ко взрослым. Почему ему сорок лет, а он продолжает болеть? Обычно в период полового созревания многие заболевания уходят, аллергические заболевания легче протекают. А тут человек болел и болеет. Начинают исследовать, делают иммунограмму, изучают все компоненты иммунного ответа гуморального и клеточного и выявляют нарушения иммунитета.
– Каким образом это можно лечить?
– Применением заместительной терапии, в частности, введением иммуноглобулинов, лимфоцитов, трансплантацией костного мозга. Сейчас спасают таких больных. Правда, им приходится быть под постоянным врачебным наблюдением. И есть некоторая зависимость от препаратов. Чем они более чистые, чем менее аллергенные, тем они дороже. Эти больные все на учете, и для них персонально эти препараты распределяются.
– Это препараты отечественные или импортные?
– Есть и отечественные, и импортные. Вот «Актогам» – это знаменитый австрийский препарат, чистый иммуноглобулин. Достаточно дорогой по сравнению с отечественными. Например, у нас – «Габриглобин». Тоже препарат очень хороший, но не столь высокой степени очистки. Этим наши препараты уступают, к сожалению.
– Как вы думаете, не будет ли ощущаться дефицит импортных препаратов сейчас?
– Конечно, будет, если поставку прекратят или резко ограничат. Для маленьких детей, конечно, нужны очищенные препараты, тогда они почувствуют себя нормально. Ну, а у взрослых людей, где иммунная система в других компонентах более зрелая, более совершенная, можно и менее чистые препараты применять. Но, конечно, лучше всем давать препараты, зарекомендовавшие себя на фармрынке.
– Какие у вас еще имеются клинические разработки?
– Мы много лет занимаемся комплексным исследованием воспаления – от воспаления локального до так называемого системного. То, что раньше называлось сепсис, сейчас называется генерализованный системный воспалительный ответ. Сейчас это на слуху в связи с новой привнесенной COVID-19-инфекцией. Это один из тяжелых воспалительных патологических процессов, который может быть при самых различных тяжелых, в том числе инфекционных заболеваниях. В частности, вирусная инфекция, которая, как мы видим, дала о себе знать в последние два года. Здесь тоже наблюдается системное воспаление, которое начинается от локального, как правило, воспаления верхних дыхательных путей, легких, отдельных органов, кишечника, а потом это реализуется в системный воспалительный ответ, в основе которого часто лежит так называемый цитокиновый шторм.
– О котором сегодня, наверное, слышали все.
– Да. Вообще надо понимать, что локальное воспаление – это благо для организма, оно концентрирует патоген в каком-то очаге, а потом подходят гуморальные и клеточные факторы иммунного ответа и его нейтрализуют. А в том случае, когда патоген выходит за защитные барьеры воспаления и поступает в кровь, развивается сепсис, формируется системное воспаление.
Наша комплексная лаборатория в институте, организованная в 2000 году, так и называется – лаборатория «системного воспаления». В ней объединено 15 организаций – академические, минздравовские, пять клиник Екатеринбурга.
– Что конкретно делаете в рамках этой работы?
– Обычно иммунный ответ определяют по антителам или по лимфоцитам. Как они накапливаются, при какой конкретно инфекции или патологическом процессе. Мы изучаем значение цитокинов при воспалении. Их сегодня известно уже около 300. Мы выявили сначала 12 основных, а затем выбрали из них шесть, имеющих непосредственное значение при системном воспалении. Точнее пять цитокинов и шестой – это C-реактивный протеин, который образуется при воспалении и находится в крови. По его количеству можно определять интенсивность развития воспаления.
И вот на основании этих шести показателей мы выделили пять стадий перехода локального воспаления в системное. В этом нам помогли математики. Тут было много сделано по моделированию процесса, по подсчетам, как от каждой фазы – от легкой до крайне тяжелой накапливаются все эти цитокины, как они взаимодействуют между собой.
В результате мы установили, что при хроническом системном воспалении, например, ревматоидном артрите, достаточно определять не шесть показателей, а лишь три, по которым можно четко судить о фазе процесса.
Также мы выявили, что содержание цитокинов в крови изменяется раньше, чем клиническая картина у больного. Клиника сохраняет еще свои компенсаторные возможности, а цитокины уже «говорят», что здесь не будет стабилизации, а разовьется отрицательная динамика и необходимо принятие срочных мер. В данном случае клиницисты и реаниматологи работают в тесном контакте. На эту тему уже защищено четыре докторских и полтора десятка кандидатских диссертаций.
– Прекрасно, что врачи защищают диссертации. Но удается ли спасать конкретные человеческие жизни с помощью этих разработок?
– Конечно. Есть статистика. Реаниматологи не просто защитились, но показали, что благоприятное влияние вовремя принятых нереанимационных мероприятий неоспоримо. У нас есть расчеты и по развитию послеоперационного шока, и его тяжести, и смертности после операции, и летальности при одних и тех же заболеваниях. Мы видим, что наш метод работает и помогает людям.
– Ваш институт носит название не только иммунологии, но и физиологии. Почему?
– Половина института у нас физиологи. Многие из них занимаются моделированием патологических процессов на примере сердечной мышцы. Директор института Ольга Эдуардовна Соловьева – доктор физмат наук. Мы широко этим занимаемся и хорошо продвинулись тоже в этом направлении. Кроме кровеносной системы сердца, мы моделируем лимфоузлы, тимус. Вместе с математиками нашими и московскими из Института прикладной математики имени Г.И. Марчука мы занимаемся математическим моделированием иммунной системы. Сформировалось интересное направление, связанное с ВИЧ-инфекцией, и здесь мы тесно сотрудничаем с Пермским и Екатеринбургским центрами ВИЧ-СПИДа.
– Что же нового удалось понять про ВИЧ?
– Известно, что есть больные с ВИЧ «не ответчики», а есть «не прогрессоры». «Не прогрессоров» очень мало. Это 1-2 процента человечества, в основном представители северных территорий – Швеция, Норвегия, наши поморы. Оказалось, что у некоторых из них есть генетический дефект ccr5-рецептора на лимфоцитах, который обычно связывается с вирусом иммунодефицита человека. Генетический дефект в этом рецепторе у людей приводит к тому, что вирус, попадая в организм, не может связаться с рецептором, не может проникнуть в клетку и потому не вызывает болезнь.
– Может ли это свойство каким-то образом использоваться для того, чтобы помогать остальным?
– Да, пытаются использовать – вызвать мутацию этого рецептора, но пока не очень получается. Известен берлинский пациент с ВИЧ-инфекцией. Этот больной страдал лейкозом. Из Африки доставили молодого мужчину в Берлин, у него оказался ВИЧ. И когда сделали обменное переливание крови для лечения лейкоза, оказалось, что донор был как раз с дефектом ccr5-рецептора. И ВИЧ-инфекции не стало. Этот способ пытаются сейчас применять для других пациентов.
Сейчас, как мы знаем, развивается CRISPR-методика, направленная на коррекцию генома. На её основе в США сделали манипуляцию двум ВИЧ-инфицированным пациентам. Пока ВИЧ у них в организме не развивается. По сути, была смоделирована мутация этого рецептора. Мы тоже пристально изучаем этих людей. Мы видим, что реально можно сделать так, чтобы вирус не контактировал с лимфоцитами, которые являются шок-органом для ВИЧ-инфекции. А если нет соединения с рецептором, нет попадания в клетку, нет последующей болезни.
Следующее наше направление – проблема экологии, микробиома в организме человека. Это взаимодействие экзо- и эндоэкологических факторов. То есть то, что происходит внутри организма и вне его.
И тут у нас возник интересный вопрос. Почему пандемия COVID-19 так быстро распространилась по миру? Только ли контактный способ тут работает? Может быть, еще какие-то механизмы есть? И тут родилась интересная концепция. В биосфере у нас три главные составные части – это растения, животные и микроорганизмы.
Человек тоже представитель животного мира, но это социально-биологическое существо. И что получается? С точки зрения эндоэкологической теории мы говорим, что вирусы будут нарастать, потому что сам организм человека является и хранителем, и огромным источником вирусов и бактерий. Почему? Потому что в нашем кишечнике все условия созданы, питательные вещества есть, температура соответствующая. Сейчас количество вирусов не поддается учету в организме человека. Раньше говорили, что их пять тысяч, сейчас прямо говорят – нельзя посчитать.
Если мы знаем о существовании примерно десяти тысяч разновидностей бактерий, то вирусов значительно больше. И что главное – бактерии и вирусы, сейчас это показано, в большинстве своем относятся антагонистически друг к другу. А поскольку вирусы внутриклеточные, они быстро уходят в эпителий кишечника и прячутся там.
И когда мы применяем антибиотики, мы убиваем патогенные бактерии, заодно и сапрофитные, менее устойчивые. В это время оживают и накапливаются вирусы. Сама современная стратегия терапии, а в комплексном лечении болезней сегодня главное все-таки антибиотики, провоцирует так называемые резистентные формы устойчивости. Кроме того, возникает дисбактериоз. Это становится проблемой номер один во всем мире.
– Какой видите выход в этой ситуации?
– Если формируется дисбактериоз, надо вернуть соотношение вирусов и бактерий к нормальному состоянию. А как? Нужны пробиотики. Это молочнокислые бифидо- и лактобактерии, которые благотворно действуют на популяцию любых бактерий и сдерживают развитие вируса. Это мощное направление сейчас развивается во всем мире – вплоть до такой экстравагантной методики, как трансплантация кала.
– Что это такое?
– У нормобиотиков, у здоровых людей забирают кал, производят лиофильную сушку, капсулируют и получают таблетку для приема внутрь.
– Это нужно есть?!
– Да. Глотают и восстанавливают микробиоту. Уже слышим доклады на эту тему из Бразилии, из США, Австралии на последних международных конференциях по иммунологии, читаем статьи в высокорейтинговых научных журналах.
– Как-то не очень хочется принимать такое лекарство. Как вы думаете, может быть, в профилактических целях следует всем нам пропить какие-то препараты, содержащие молочнокислые бактерии?
– Нет, тут надо посмотреть микробное зеркало, изучить исходный фон. Если все нормально, зачем это делать?
– Но это была эндоэкология. А что с экзоэкологией?
– Здесь ситуация тоже непростая. Вырубаются леса, а в последние 15 лет мы наблюдаем невиданные лесные пожары. Уже сейчас, весной, в 59-ти из 85-ти субъектов Российской Федерации бушуют пожары. Дальний Восток, Сибирь, Урал. За вчерашний день еще 2000 гектаров. Что же будет летом? Ведь погибают растения и животные в большом количестве. А это все носители той же самой микрофлоры, бактерий и вирусов. Куда все это устремляется? На организм человека. Если у нас сейчас население в мире где-то около восьми миллиардов, к 2050-му году будет 9,5, то к концу века должно быть около 11 миллиардов, и вся махина микробиологическая устремляется на человека. Поэтому наша иммунная система должна быть наготове.
Сейчас разрабатывается интересная волновая физическая теория распространения COVID-19 на основе физической теории распространения вирусов. Её авторы московские ученые – академик Гурий Петрович Ступаков, недавно ушедший из жизни, профессор Евгений Алексеевич Широков и доцент Нина Владимировна Щербинина. Согласно этой теории, вирусы, скапливаясь, могут создавать магнитное поле. Это известный факт. Соединяясь с магнитным полем Земли, они приобретают необычные свойства по скоростному распространению в биосфере.
Сейчас этой теорией пытаются объяснить различные случаи, когда, например, на теплоходе разом заболевают 300 человек или на авианосце 500 человек из команды заболело в течение нескольких дней. Считается, что такой спонтанный перенос возможен.
Модель работающей системы кровообращения и сердца
– Вы хотите сказать, что такое распространение возможно не только в связи с патогенностью и контагиозностью этого вируса, но и потому что подключаются физические механизмы?
– Да, именно так.
– Валерий Александрович, читала ваше интервью, где вы прогнозировали, что пандемия закончится летом 2021-го г. Но, как видите, она все-таки не закончилась. Сейчас в Китае новая вспышка. Говорят, что скоро и к нам это все дойдет. Что сейчас думаете по поводу эволюции вируса и каков прогноз?
– Тогда я исходил из прогноза наших математиков, выполняющих цикл исследований по моделированию вирусных инфекций под руководством академика Георгия Николаевича Рыкованова. Они рассчитали и доложили у нас на президиуме УрО РАН различные варианты развития пандемии COVID-19. И я выбрал не совсем верный вариант из предложенных авторами, основываясь на возможных результатах вакцинации.
Конечно, вакцинация сильно сдерживает пандемию, но все-таки недостаточно. Кроме того, это ведь нечто новое в вакцинологии – человек сделал прививку, а через месяц заболел. Пусть даже в легкой форме, но заболел, чего по идее быть не должно.
Поэтому делать прогнозы сейчас – это гадать на кофейной гуще. Хотя прогнозы все равно делают, пускай они эфемерные. Но они заставляют мобилизоваться, подключить специалистов разных профилей.
– Какой же ваш прогноз на сегодняшний день?
– Вся динамика в мире говорит о том, что доминирующим становится омикрон, который прошел уже несколько трансформаций. Сейчас превалирует достаточно легкая форма. 90 процентов людей болеют дома. Поэтому прогноз благоприятный, мне кажется. И к осени, если все так пойдет, должно завершиться. Ограничения могут быть сняты. Но, повторяю, когда штамм омикрон шел, то его прогнозировали как очень патогенный. Но потом он быстро сдал позиции.
Еще один фактор, о котором мы два года не говорили в плане COVID-19, – это проблема полиморбидности и коморбидности. Коморбидность – это сочетание нескольких заболеваний у одного человека, при этом одно из заболеваний становится доминирующим, усиливающим другие болезни. А полиморбидность – тоже несколько заболеваний, но все на равных, нет доминирующего. Поэтому мы говорим, возраст 65+ особенно опасен, ведь в динамике жизни почти у всех людей выявляются патологии – атеросклероз, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, гастрит и другие. Это типичный пример полиморбидности. Когда на этом фоне присоединяется инфекция COVID-19, то она обостряет все хронические болезни и сама протекает тяжело, что и наблюдается у людей после 60 лет.
Почему в мире сейчас такое внимание к реабилитации? Переболел пневмонией, а до конца ли ты излечился? Если тебе 65+, давайте сделаем углубленное исследование. Любая инфекция, особенно вирусная, может усиливать течение неинфекционных заболеваний, которые присущи очень и очень многим людям. Это тоже проблема. Нужно ее изучать. И сейчас появились статьи на эту тему.
– Валерий Александрович, вы сами болели ковидом?
– Нет. Думаю, меня защитила вакцинация.
– Знаю, вы не коморбидный и не полиморбидный пациент. Несмотря на ваши 77 лет, у вас нет никаких хронических заболеваний. Как вам это удается?
– Здоровый образ жизни. Где-то в 1969 г., когда я был аспирантом на кафедре патофизиологии, мы с другом увлеклись йогой. Сначала бегали трусцой, но как-то не пошло. А тут йога – коврик, 45-50 минут дыхательная гимнастика, профилактика всех возможных заболеваний, гибкость суставов и свобода мышечных движений.
– И так каждый день больше полувека?
– Да, каждый день. Без этого уже не представляю свою жизнь. Это заметно улучшает физическое самочувствие.
– А психологическое? Помогает ли йога бороться со стрессом?
– Наверное, да. Хотя это не от йоги, а от жизненного опыта. Как говорится, если бы молодость знала, если бы старость могла. Я тут перечитал недавно Омара Хайяма. Процитирую. «На базаре старость продавали и давали мудрость ей в придачу. Люди подходили, но не брали. Уходили молча, деньги пряча. Глупость продавали на базаре и давали молодость в придачу. Люди налетали, раскупали, убегали, позабыв про сдачу». Куда денешься? Это – наша жизнь.
Фото из лабораторий Института иммунологии и физиологии УРО РАН
Автор фото: Андрей Юрьевич Афанасьев
