ЧТОБЫ ЖИЗНЬ ПРОДОЛЖАЛАСЬ
Белорусские ученые с помощью клеточных технологий противостоят трудноизлечимым заболеваниям
Белорусские ученые с помощью клеточных технологий противостоят трудноизлечимым заболеваниям
Медленный, но неуклонный прогресс в борьбе с онкологическими заболеваниями очевиден. За последние десятилетия многое было сделано и в Беларуси. Сегодня по лечению некоторых видов рака наша страна занимает одно из лидирующих мест в мире. Проблемы онкологической отрасли всегда в центре внимания государства и Президента страны. Только за последние годы введены в строй новые корпуса Республиканского научно-практического центра онкологии и медицинской радиологии, закуплено современное оборудование для диагностики и проведения сложнейших операций, открыта уникальная лаборатория генетических биотехнологий. Внедряются в практику и инновации ученых – оригинальные методики, клеточные технологии, новые фармакологические средства.
Проблема онкологических заболеваний многие десятилетия остается приоритетной для всего мирового сообщества. По смертности рак и более 100 разновидностей этой болезни, поражающих почти все ткани организма человека, занимают второе место после сердечно-сосудистых заболеваний, а по страху, внушаемому людям, – первое. Тысячи исследователей, сотни лабораторий и десятки институтов во всем мире стремятся выяснить причины его возникновения и возможные пути для излечения.
Мировые рейтинги свидетельствуют: лечение онкобольных в Беларуси находится на уровне Великобритании, Германии, США. В нашей стране работают 14 онкологических учреждений. Из них два республиканских: РНПЦ онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. Александрова и РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии. Белорусскими медиками успешно освоены новые высокотехнологичные виды оперативных вмешательств. В день в нашей стране делают свыше 340 операций раковым больным, из них около 100 ежедневно в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии. Значительных результатов удалось добиться и в лечении злокачественных новообразований и заболеваний кроветворной системы у детей. Общая долгосрочная выживаемость таких больных составляет 74 %, и по этому показателю Беларусь входит в десятку передовых стран Европы.
Успехи белорусских медиков позволили уменьшить число граждан страны, направляемых на лечение за границу. Возможность получить качественное лечение и диагностику за умеренную цену привлекает в Республику Беларусь все больше иностранцев. Так, РНПЦ онкологии и медицинской радиологии каждый год принимает более 2 тыс. пациентов из-за рубежа.
Комплексная программа перевооружения всей медицинской отрасли, которая началась еще в 2000 году, коснулась в первую очередь именно Белорусского
НИИ онкологии и медицинской радиологии (в декабре 2007 года институт был переименован в Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. Александрова). В течение нескольких лет центр оснастили компьютерными томографами, аппаратами УЗИ, эндоскопическим оборудованием, МРТ, комплексом для проведения мегавольтной лучевой терапии. К 2001 году были введены в строй корпуса патоморфологической и лабораторных служб, завершены реконструкция и капитальный ремонт операционно-реанимационного корпуса с полным переоснащением операционных залов и реанимационных палат. После визита в мае того же года в институт Президента Беларуси Александра Лукашенко получили новый импульс к развитию научные исследования – как известно, одна из самых дорогих отраслей медицины. Более активно стало продвигаться направление эндоскопической и малоинвазивной хирургии, нацеленное на минимизацию области вмешательства в организм и степень травмирования тканей.
Указом Президента Республики Беларусь от 6 июля 2005 года онкология включена в структуру приоритетов научно-технической деятельности в стране на 2006–2010 годы. Глава государства периодически обращается к вопросам здравоохранения, акцентируя внимание на самых сложных и проблемных. Так, в 2010 году, посещая Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии, Александр Лукашенко подчеркнул: «Мы будем точечно, по определенным направлениям, финансировать эту сферу – онкология, сердечно-сосудистые заболевания, травматология. Мы сосредоточим внимание на этих основных, болезненных, направлениях. Деньги для этого есть, мы их не пожалеем».
Буквально год спустя, в 2011 году, на одной из встреч сотрудников РНПЦ онкологии и медицинской радиологии с Президентом было принято решение о строительстве Республиканской молекулярно-генетической лаборатории и ПЭТ-центра, со специализацией на позитронно-эмиссионной томографии – радионуклидном томографическом методе исследования внутренних органов человека. В 2015 году эти подразделения были введены в строй и Александр Лукашенко участвовал в торжественном открытии.
С появлением лаборатории и ПЭТцентра, как подчеркивали медицинские специалисты РНПЦ, не просто обеспечен качественно новый и экономически обоснованный высокий уровень диагностики. Это свидетельство того, что Беларусь в числе первых вступила на путь индивидуальной, персонифицированной медицины.
Новый уровень системы здравоохранения включает многие аспекты, в том числе улучшение условий пребывания пациентов в медучреждениях. Так, в 2019 году в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии было открыто лечебно-диагностическое отделение, рассчитанное на 10–15 палат повышенной комфортности. Предусмотрели на территории центра и гостиницу для пациентов, которые временно проходят амбулаторное лечение. Остановиться здесь смогут и их родственники. А еще слушатели образовательного центра, повышающие свою квалификацию.
Комплекс включает в себя зал лечебной физкультуры, массажный кабинет, бассейн и тренажерный зал. За квалифицированной помощью в Центр приезжают не только из Беларуси, но и из других стран. Каждый год здесь проходят лечение около 20 тыс. человек.
Параллельно с оснащением высокотехнологичным оборудованием и развитием инфраструктуры в ведущих медицинских центрах нашей страны осуществлялись научные исследования и мониторинг картины заболеваемости. Государственной программой «Здоровье народа и демографическая безопасность Республики Беларусь» на 2016–2020 годы предусмотрено проведение скрининга рака предстательной железы у мужчин в возрасте 50–65 лет и молочной железы у женщин в возрасте 50–69 лет. Согласно полученным данным, до внедрения скрининга доля выявления рака молочной железы в ранних стадиях не превышала 20 % (теперь – до 45 %). Также более эффективными, почти до 60 %, стали исследования с целью диагностики рака предстательной железы у мужчин. Расширенные возможности ранней диагностики точными способами несколько ухудшили общую статистическую ситуацию: в последние годы констатируется рост онкологических заболеваний. Но главное, по мнению специалистов, что удается не допустить роста смертности от таких патологий. Показательны и цифры: онкологию побеждают в 75 % случаев. Новые методики диагностики и лечения рака разрабатываются совместно с учеными. Как и инновационные фармакологические средства, которые постепенно включаются в клиническую практику.
Например, в Беларуси разработан препарат Клофарабин для лечения рака крови у детей. Клинические испытания показали – он отличается высокой активностью в лечении острой лимфобластной лейкемии. При этом препарат обладает низкой токсичностью и лучше переносится по сравнению с другими аналогами, что позволяет существенно увеличить продолжительность жизни детей с рецидивами болезни. Оригинальный метод синтеза фармсубстанции для Клофарабина запатентован Институтом биоорганической химии НАН Беларуси.
В Институте физики имени Б.И. Степанова НАН Беларуси разработали прибор для бесконтактной экспрессной оптической диагностики раковых опухолей. Применение новинки в медицине поможет сократить как время, так и экономические затраты на проведение диагностики онкологических заболеваний. Инновацию можно будет использовать при мониторинге и локализации раковых опухолей непосредственно во время хирургических операций.
В декабре 2019 года, посещая Белорусский государственный медицинский университет, Александр Лукашенко акцентировал внимание на важнейшей задаче для отечественной медицины, назвав ее одним из «основополагающих приоритетов национальной политики государства», – увеличить продолжительность и повысить качество жизни наших граждан.
Клетки, «обученные» бороться с болезнью
Ученые всего мира заняты поисками эффективных лекарств и способов лечения онкологических заболеваний.
В Институте биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси уже несколько лет экспериментально апробируют разработанный новый способ лечения рака с помощью клеточных технологий.
Директор Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, кандидат медицинских наук, доцент Андрей Гончаров отмечает, что диагноз «рак» уже давно не звучит как приговор. В последние два десятилетия наблюдается серьезный медицинский прогресс в лечении онкологических заболеваний: улучшились методы диагностики и терапии, оперативного вмешательства, способы визуализации опухоли во время проведения операции. Но, к сожалению, даже у пациентов на ранних клинических стадиях злокачественного процесса стандартная схема лечения далеко не всегда может решить одну из главных проблем онкологии – предотвращения рецидивов, что требует от медицинской науки поиска новых методов лечения этой зачастую фатальной болезни.
– Классическая триада лечения онкологических заболеваний – хирургия, химиотерапия и лучевая терапия – сегодня дополнилась новыми методами и перспективными подходами, – рассказал А. Гончаров. – В их числе предлагаемая нами клеточная терапия, основанная на использовании аутологичных дендритных клеток (ДК). Они изначально присутствуют во всех органах и тканях человека и представляют собой особое звено системы иммунитета. Функция ДК заключается в поиске чужеродных для организма структур, кстати, таковыми являются и опухолевые клетки, и последующем «обучении» Т-лимфоцитов направленному уничтожению злокачественных образований. К слову, лечение дендритными клетками абсолютно безопасно. Если химиотерапия и другие известные методы так или иначе затрагивают здоровые клетки, то в этом случае никаких осложнений ученые не выявили. «Прицельный» метод позволяет точно уничтожать раковые клетки и показывает феноменальные результаты.
Ученый отметил, что не всегда опухоли можно удалить радикально из-за особенностей их расположения. Есть смысл применять дендритные клетки непосредственно после операции или когда химиотерапия уже не способна справиться с метастазами. ДК как раз составляют основу противорецидивной терапии – помогут подавить микрометастазы и рост остаточных участков опухоли. Однако такая вакцина из дендритных клеток индивидуальна не только для каждого пациента, но и для каждого заболевания.
Кроме того, по словам А. Гончарова, эффективность применения дендритных клеток в большей степени зависит не от стадии заболевания. Стимуляция иммунной системы предполагает, что иммунитет должен быть более-менее работоспособным. Поэтому пациентам, у которых он сильно подорван, этот метод, к сожалению, не поможет.
На деле процесс лечения не так прост: сначала у пациента берут источник дендритных клеток – венозную кровь. Затем в лабораторных условиях получают эти клетки и стимулируют их антигенами, характерными для опухоли. Далее снова внедряют в организм человека. Таким образом, пациент получает собственные клетки, только уже «обученные» бороться с опухолью. Как правило, курс лечения включает пять введений дендритных клеток. А таких курсов может быть от одного до пяти. К сожалению, из-за проводимой химиотерапии и состояния иммунитета у онкопациентов не всегда можно получить достаточное количество функционально зрелых клеток крови, чтобы затем произвести лечебную вакцину.
Интересно, что исследования в направлении использования дендритных клеток в клинической практике с целью лечения злокачественных новообразований проводятся в ведущих медицинских центрах мира с конца 1990-х годов. И, как свидетельствуют ученые, результаты большинства работ очень обнадеживающие: доказана безопасность применения ДК, заметна активация иммунной системы в ответ на проводимую
терапию, прослеживается также неплохой клинический эффект.
В нашей стране дендритными клетками серьезно занялись лет 15 назад, когда с разработки успешных методов лечения гепатита В стартовали первые клинические испытания биомедицинских клеточных продуктов. Первоначально подготовка ДК осуществлялась на базе РНПЦ эпидемиологии и микробиологии, где в то время А. Гончаров работал заведующим лабораторией иммунологии и клеточной биотехнологии, а подбор пациентов и непосредственно терапия – на базе РНПЦ онкологии и медицинской радиологии имени Н.Н. Александрова. Надо сказать, что Андрей Евгеньевич работу с дендритными клетками начал в 2004 году еще будучи аспирантом. Это направление исследований предложил его научный руководитель член-корреспондент НАН Беларуси Леонид Титов. На первые клинические испытания удалось выйти к 2008 году. А в 2014 году на базе Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси открылся Республиканский научно-медицинский центр «Клеточные технологии» – детище академика Игоря Волотовского.
Что касается методик использования дендритных клеток, то, по словам А. Гончарова, самый большой опыт накоплен белорусскими учеными в лечении рака молочной и поджелудочной желез. Согласно статистике, в мире каждый день около 10 женщин узнают, что у них рак груди. В нашей стране эта патология занимает около 10 % от всех онкологических заболеваний. Но теперь у заболевших есть надежда на успешное противорецидивное лечение. Вторая стадия болезни, высокоагрессивная опухоль, большая вероятность рецидива болезни – такая ситуация была в экспериментальной группе у всех женщин, которые проходили терапию ДК. И дендритные клетки помогли: у 95 % пациенток в течение пяти лет наблюдалась бессобытийная выживаемость – период, когда нет признаков повторения онкозаболевания.
Если в случае с раком молочной железы ученые добились фактически полного отсутствия рецидива болезни, то с раком поджелудочной железы ситуация, к сожалению, изначально иная, обусловленная скоропалительным течением этой болезни. Поэтому речь тут скорее об элементарном продлении жизни пациенту на полгода-год, а если повезет – и больше.
– Сотрудничать с кафедрой онкологии Белорусского государственного медицинского университета по теме лечения рака поджелудочной железы мы начали еще в 2013 году, – пояснил Андрей Гончаров. – Учитывая, что пациенты с таким диагнозом в основном умирают в течение года, нам удалось многое, а именно с помощью дендритных клеток продлить жизнь некоторым до пяти лет. Клинические испытания начались в 2016 году под руководством профессора Александра Прохорова. Однолетняя выживаемость пациентов с раком поджелудочной железы, которым вводилась вакцина с дендритными клетками, составила 78 %, а без вакцины – только 33 %. Среди добровольцев были и пациенты с 4-й стадией заболевания, после лечения прожившие 1,5 года при прогнозе 2–3 месяца.
Как видно, эффективность такой вакцины оказалась высокая. Теперь ученые намерены выяснить, насколько полезной она окажется при лечении рака яичников, легкого, почки, простаты, мочевого
пузыря и других органов. Вместе с тем А. Гончаров подчеркивает: клеточная терапия – не панацея от онкологических заболеваний.
– Методов, которые бы на 100 % помогли вылечить тяжелого пациента с неблагоприятным прогнозом, пока не существует, – отмечает ученый. – Клеточная терапия – дополнение к стандартным методам лечения, которое позволяет улучшить прогноз, то есть, условно, если у 10–15 % пациентов, страдающих раком поджелудочной железы, при помощи клеточной терапии мы добьемся хорошего эффекта – это уже большой результат.
В 2019 году Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси получил лицензию на медицинскую деятельность в области онкологии. Сегодня это первое научно-практическое учреждение, в котором в рамках действующих инструкций Минздрава осуществляется оказание платных медицинских услуг населению с использованием клеточных технологий мезенхимальных стволовых клеток и биомедицинских клеточных продуктов (БМКП) на их основе, в том числе дендритных клеток. Консультирует пациентов в отделении регенеративной медицины и клеточной терапии профессор, доктор медицинских наук Александр Прохоров. А производство БМКП осуществляется на базе лаборатории иммунологии и клеточной биофизики и лаборатории молекулярной биологии клетки. За 2019 год заключено 56 договоров с физлицами, в том числе 34 пациента с онкозаболеваниями получают лечение дендритными клетками, 15 проходят лечение артрита крупных и средних суставов с использованием аутологичных стволовых клеток. За последние 13 лет помощь клеточных технологий получили более 500 белорусов.
Помимо Института биофизики и клеточных технологий НАН Беларуси, производством клеточных продуктов занимаются в Минском научно-практическом центре хирургии, трансплантологии и гематологии, РНПЦ трансфузиологии и РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии. На данный момент в
нашей стране утверждены около 50 инструкций, которые регламентируют использование мезенхимальных стволовых клеток.
Фундамент для развития
Научно-клинический этап клеточной терапии в Беларуси насчитывает лишь чуть более 10 лет, но она уже успешно применяется в лечении трудноизлечимых заболеваний. По словам А. Гончарова, клеточные технологии способны помочь в лечении практически всех социально опасных болезней, то есть тех, которые приводят к смерти пациента или его инвалидности. К их числу относятся не только онкологические, но и заболевания сердечно-сосудистой системы, нейродегенеративные, серьезные заболевания опорно-двигательного аппарата.
В Беларуси накоплен опыт применения стволовых клеток в лечении инфаркта миокарда и кардиомиопатии. И результаты очень неплохие, правда, в основном пока лишь на основе клинических испытаний. Но, как отмечают ученые, должно пройти некоторое время, прежде чем такая методика будет активно применяться.
Главной проблемой развития клеточных технологий в лечении сложных заболеваний специалисты видят отсутствие требуемой инфраструктуры, то есть достаточного количества лабораторий со специалистами. Между тем А. Гончаров уверен: через 10–20 лет данное направление в Беларуси будет развито более широко. Да и наши ближайшие соседи все чаще обращаются к нам за покупкой клеточных продуктов, значит, и развитие экспорта в этом направлении не исключается.
Директор института также обратил внимание на то, что в Беларуси оказываются платные услуги с использованием клеточных технологий. Потребители – преимущественно пациенты с онкологическими заболеваниями из нашей и из других стран. Стоимость одной процедуры клеточной терапии составляет 300–500 долларов, использование спе
циализированных клеток – 2–3 тыс. долларов. Но и эта сумма на порядок меньше по сравнению с ценой в Израиле или Германии.
Заместитель директора по научной и инновационной работе Института биофизики и клеточной инженерии кандидат биологических наук Елена Князева рассказала, что также разрабатываются биомедицинские клеточные продукты для регенеративной медицины:
– Мы получаем мезенхимальные стволовые клетки из различных источников, кроме того, можно направленно дифференцировать и успешно применять биомедицинские клеточные продукты, с помощью которых вылечить большой спектр заболеваний в стоматологии, артрологии, урологии, хирургии, офтальмологии, травматологии, ревматологии. Одно из новых направлений применения клеточных технологий, разрабатываемых в нашем институте, – регенерация кожных покровов. Используя как мезенхимальные стволовые клетки, так и фибробласты – клетки кожи, можно в организме человека локально уменьшить воспалительную реакцию, включить регенераторные функции и создать объемную структуру типа дермы, которая фактически закроет язвенный дефект. Эта методика также помогает при лечении тяжелых пролежней, примерно на неделю ускоряется и лечение ожогов, более эффективным становится процесс рассасывания рубцов. В настоящее время завершается регистрация краевого эквивалента (искусственной кожи) для лечения ожогов.
Перспективным, по словам Е. Князевой, представляется и направление, связанное с лечением дегенеративных заболеваний суставов, разработанное совместно с РНПЦ травматологии и ортопедии. Эта методика одобрена Минздравом Беларуси как эффективная и безопасная в 2018 году. Метод хорошо зарекомендовал себя в комплексной терапии посттравматических и дегенеративных заболеваний тазобедренных, коленных, голеностопных, плечевых суставов.
– Недавно наши специалисты завершили очень интересный проект, который финансировался Национальной академией наук и разрабатывался совместно с кафедрой ортопедической стоматологии БелМАПО, – рассказала заместитель директора Института биофизики и клеточной инженерии. – Речь идет об использовании стволовых клеток в лечении одного из самых распространенных заболеваний в мире – периодонтита (пародонтита), способствующего развитию сахарного диабета, заболеваний сердца, инсульта, артрита и деменции. Риски возникают в связи с патогенными бактериями, которые попадают в кровь из пораженных тканей, а также из-за хронического воспаления. В числе характерных признаков периодонтита – пародонтоз, методик лечения которого в мире очень мало. В использовании стволовых клеток мы одни из первых. В прошлом году утверждена инструкция по лечению рецессии десны с помощью стволовых клеток. Они инъекционно вводятся в ткань десны, снимают воспаление, запускают процесс регенерации ткани и увеличивают ее массу, способствуют удалению патогенных микроорганизмов, укрепляют связки зуба. Также сейчас совместно со стоматологами мы ведем разработки по восстановлению костной ткани. Это значительно облегчит задачу имплантологам, которым зачастую просто не во что вкрутить штифт.
В институте также завершается совместный проект с офтальмологами. Используются не только мезенхимальные стволовые клетки, но и клетки лимба, нанесение которых на роговицу обеспечивает ее заживление с прозрачной структурой. Уже утверждена инструкция по применению методики восстановления повреждения роговицы глаза после химического ожога или травм.
Наряду с целым спектром прикладных работ, в Институте биофизики и клеточной инженерии проводятся фундаментальные исследования. Это, по мнению директора А. Гончарова, является важным преимуществом, поскольку позволяет строить перспективы разви
тия данного направления на серьезной и мощной основе глубинного изучения процессов клеточной инженерии, создавать фундамент для их развития. Не только расширять спектр биомедицинских клеточных продуктов, но и планировать использование тканей инженерной конструкции, так называемых скаффолдовых клеток, рассматривать возможности 3D-биопечати органов и тканей.
В ближайшей перспективе – все более широкое внедрение в практику клеточных технологий. Возможно, лечение дендритными клетками удастся включить в протокол лечения, чтобы максимальное количество пациентов смогли получать его не на платной, а на бесплатной основе. И, как считают исследователи, не исключено, что это дело ближайших нескольких лет. Правда, еще предстоит произвести основательную подготовку: увеличить количество лабораторий по производству мезинхимальных и дендритных клеток, разработать новые методики, усилить инфраструктуру и, самое главное, подготовить специалистов, способных выполнять высокотехнологические исследования в области клеточных технологий. Под таким напором науки даже коварная патология постепенно начнет отступать, а фатальные диагнозы уйдут в прошлое, давая надежду на полное излечение. Чтобы жизнь продолжалась...