Менять будущее человека с помощью генетики и биотехнологий ученые научились давно. Многие проводимые в этих областях исследования, организуемые по всему земному шару, идут под грифом “СЕКРЕТНО”, но даже известных фактов о расшифровке кода жизни, как называют структуру ДНК, изучении стволовых клеток и прорыве в регенеративной медицине, открытии технологии редактирования генов хватает с лихвой, чтобы заявить – эти достижения биологов, генетиков, химиков перевернули представление о мире. И все же до сих пор некоторые архиважные для человечества задачи, которые, казалось бы, способна решить клеточная инженерия, остаются без ответа. Можно ли побороть раковую опухоль, вылечить сахарный диабет, избавиться от опасных неврологических симптомов с помощью клеточной терапии? Правда ли, что при нынешнем развитии медицины люди перестанут стареть? И какой опыт белорусские ученые извлекли из эпидемии COVID-19?
Клеточная биология и инженерия, биофизика, иммунология, вирусология, нанобиотехнологии, геномные технологии, структурная биоинформатика – таков спектр научных интересов сотрудников Института биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук. Проще говоря, ученые в тесной кооперации со специалистами Белорусского государственного медицинского университета и других организаций Минздрава разрабатывают эффективные технологии и препараты, составляют протоколы для лечения пациентов с крайне широким спектром заболеваний: от онкологии и неврологии до гинекологии и эндокринологии с аллергологией.
Андрей Гончаров
“Мы создали два десятка клеточных продуктов для применения в медицинских целях: семь из них уже зарегистрированы, девять в процессе. Совместно с организациями Министерства здравоохранения мы составили 32 инструкции по их применению, где в деталях расписали, пациентам с какими симптомами рекомендована та или иная клеточная терапия, изложили методы лечения, – вводит в курс дела директор института Андрей Гончаров. – Мы не теоретики – разработанные технологии применяются на практике. Институт располагает собственным амбулаторным отделением клеточной терапии, где ежегодно проходят лечение с использованием клеточных технологий сотни пациентов. Передаем мы клеточные продукты и в больницы, где они используются при стационарном лечении более тяжелых случаев”.
Разработка клеточного препарата занимает десятилетие
Что такое клетка? Крошечный кирпичик тела человека, который, однако, обладает огромными, до конца не установленными возможностями. Как оказалось, для лечения онкозаболеваний и сахарного диабета используются дендритные, то есть указывающие другим клеткам иммунной системы на “вражеские” антигены, клетки, которые, однако, выполняют разные функции. В случае клеточной терапии раковых пациентов ученые применяют иммуногенные дендритные клетки, стимулирующие противоопухолевый иммунитет и таким образом помогающие бороться с болезнью. Для лечения аутоиммунных заболеваний, к которым относится и сахарный диабет, используются совсем другие дендритные клетки – толерогенные, которые, наоборот, подавляют иммунную активность в отношении определенных антигенов.
Объяснить простыми словами сложные процессы, происходящие в человеческом организме при клеточной терапии, – даже для профессионалов задача со звездочкой, но белорусские специалисты уверяют: их разработка уникальна, опираясь при этом на ряд аргументов. Во-первых, в местном амбулаторном отделении клеточной терапии уже на протяжении шести – семи лет наблюдаются десятки больных с тяжелой формой рака, и оказываемая им медицинская помощь достигает главной цели – обеспечивает качественный уровень жизни человека. Во-вторых, лечиться сюда приезжают граждане Соединенных Штатов Америки, иностранцы с паспортами государств Западной Европы и даже из известного своими медицинскими прорывами Израиля, что лучше всяких слов свидетельствует о первоклассности и высокой степени продвинутости отечественных разработок в клеточной инженерии.
Еще большую ценность трудам ученых добавляет факт того, что биотехнологические исследования – процесс небыстрый, и ждать ощутимого результата нередко приходится годы. В частности, полный цикл работ от забора крови до клинических испытаний тех самых толерогенных дендритных клеток, применяемых при лечении диабетиков, занял десятилетие. К слову, примерно столько же ученые тратят на разработку новых лекарственных средств. Зато результат – налицо: биологи научились выращивать такие клетки в разных средах при всевозможных условиях и получать максимально качественный клеточный продукт, уже применяемый при лечении пациентов и дающий результат.
“Этот биомедицинский клеточный продукт направлен на замедление прогрессирования сахарного диабета первого типа. Создается он из цельной крови пациента. Принцип введения, как и у вакцины, – уколом в плечо больного, – помогает вникнуть в детали научный сотрудник лаборатории иммунологии и вирусологии Яна Минич, принимающая участие в данных исследованиях с 2019 года. – Мы проводили испытания клеточного продукта на протяжении четырех лет, с 2021-го по 2023 годы, и получили положительные результаты. В течение года после клеточной терапии у пациентов сохранялась постоянной требуемая доза инсулина, то есть болезнь не прогрессировала. На данный момент метод лечения на этапе внедрения. Замечу, что он является ноу-хау. Зарегистрированных аналогов в мире нет – если кто-то из зарубежных коллег и занимается подобными исследованиями, они проходят стадию клинических испытаний, какую мы уже успешно преодолели”.
Мини-заводы, где заказ – диагноз пациента, а сырье – его кровь
Процессы в лабораториях Института биофизики и клеточной инженерии можно сравнить с производственными, а сами Центр клеточных технологий и Центр вирусологии – с настоящими фабриками, заказом для которых служит эпикриз больного, а сырьем – его кровь, костный мозг, жировая ткань. Ну а о готовом продукте и говорить нечего, он эксклюзивный, как с точки зрения наполнения, так и задумки. Научный сотрудник лаборатории иммунологии и вирусологии Дарья Бобрукевич уже и не вспомнит, сколько раз за годы работы в институте проделывала привычный порядок действий, начинающийся с забора у пациента 50 мл венозной крови. Затем пробирка передается в лабораторию, где, собственно, и происходят основные манипуляции, заключающиеся в выделении клеток крови (моноцитов), их превращении в дендритные клетки и “обучении” синтетическими пептидами, то есть короткими цепочками аминокислот, имеющихся в любом живом организме. Так ученые получают нужные для пациента клетки. Период созревания клетки длится от 7 до 14 дней, при этом зрительно клетка может и не измениться: понять, что нужный результат достигнут, ученым помогает специальный прибор – проточный цитометр. На выходе для каждого пациента получается индивидуальный биомедицинский клеточный продукт, и эти модернизированные клетки вновь вводятся в организм человека.
За годы исследований научные сотрудники института в тесном сотрудничестве с практикующими врачами разработали 32 метода лечения с использованием клеточной терапии, а всего в республике составлено таких методик более 80. Ученые ни одной другой, даже самой продвинутой в медицине и технологиях, страны не могут похвастаться подобным результатом. Ведущий научный сотрудник лаборатории иммунологии и вирусологии Наталья Антоневич, однако, лавры успеха своему коллективу присваивать не спешит, отмечая: значительно помогли ученым коллеги с разных кафедр БГМУ – хирургии, терапии, офтальмологии, эндокринологии, часто приходилось консультироваться и с практикующими врачами из Республиканских научно-практических центров отоларингологии и “Мать и дитя”, как и других медицинских учреждений. Прилагаемые усилия имели своей целью как можно больше расширить область применения клеточных технологий, и не только в медицине. Уже сейчас есть способы применения стволовых клеток и фибробластов в косметологии для коррекции возрастных изменений кожи. Ученые не исключают: возможно, однажды, подобные уколы станут обычной beauty-процедурой, наравне с блефаропластикой или лазерным омоложением.
Помимо клеточной инженерии, львиную долю внимания научных сотрудников института занимает вирусология. Необходимость интенсифицировать исследования по этому вектору возникла у ученых одновременно с объявлением эпидемии коронавируса: на изучение последствий COVID-19 и создание отечественного прототипа вакцины даже выделялось государственное финансирование. Когда в команде с коллегами из РНПЦ эпидемиологии и микробиологии, других организаций Академии наук и учреждений здравоохранения цель была достигнута, белорусские специалисты приступили к разработке вакцин против сезонного гриппа, ВИЧ-инфекции и вируса папилломы человека. Эти исследования сейчас в активной фазе.
Наша медицина инновационна, но об этом все еще мало кому известно
Чтобы узнать, как на практике применяют клеточную терапию, о нюансах разработки инструкции которой журналистам рассказали, казалось бы, все, навестим одноименное отделение Института биофизики и клеточной инженерии. А в целом стоит заметить: еще около четырех десятков лет назад о клеточной терапии в мире никто не слышал, в Беларуси же это направление медицины стали активно развивать лет 15 тому, то есть данные технологии лечения вполне можно считать весьма прогрессивными. Их главное преимущество заключается в том, что они позволяют медикам побеждать болезнь даже в тех случаях, где классическая терапия бессильна. Но вот парадокс: несмотря на очевидные плюсы подобного лечения, эти инновационные методы все еще пользуются недостаточным спросом в нашей стране.
За год через отделение клеточной терапии Института биофизики и клеточной инженерии проходит около 250 пациентов, что, по словам заведующей – кандидата медицинских наук, доцента Анны Рубан, не отвечает реальной ситуации в здравоохранении республики: людей, которым требуется медицинская помощь такого рода, в стране намного больше. Причину нехватки пациентов практикующий врач аллерголог-иммунолог видит в недостаточной осведомленности медиков на местах о последних научных тенденциях и, соответственно, их неспособности подсказать действенные методы лечения своим пациентам.
Анна Рубан
“Пациенты у нас все разные: кому-то для лечения необходимо приехать к нам лишь дважды, первый раз для забора биоматериала, а второй для введения биомедицинского клеточного продукта, есть и люди с такими заболеваниями, чье присутствие требуется как минимум пять раз для забора и столько же для введения материала, – приводит пример кандидат медицинских наук. – Допустим, человек в возрасте страдает от патологии тазобедренного сустава. Постараться справиться с проблемой он может и без замены протеза – современными методами. Наш хирург проведет забор жировой ткани, из стволовых клеток которой будет изготовлен продукт для введения. По самочувствию процедуру можно повторять через полгода или год”.
Что интересно, противопоказаний при подобном лечении почти не бывает. Поскольку средство лечения производится из биологического материала будущего реципиента, в данном случае выносится за скобку ряд редких исключений, организм человека принимает клеточный продукт без осложнений. И тем не менее, белых пятен в этой области медицины по-прежнему довольно много. Так, клеточная терапия при сахарном диабете не может быть показана пациентам до 18, поскольку исследований с участием детей ученые не проводили, в испытаниях они не участвовали, таким образом, разработанные клинические протоколы их просто не учитывают. А вместе с тем проблема сахарного диабета у подростков ежегодно звучит все острее.
Клеточная терапия, по оценкам экспертов, показывает достойный результат. Да, пока такие методы в основном дополняют стандартное лечение, а не замещают его. К сожалению, при всех исключительных известных сегодня научному сообществу возможностях клетки ученым все еще не удалось найти способ с ее помощью полностью победить рак или остановить естественное старение человека, хотя первые шаги в этих направлениях уже сделаны. Как далеко удастся зайти науке и жизнеспособны ли прогнозы антиутопистов о массовых клонированиях, вечной молодости и бессмертии, покажет время. Правда, как считают ученые, ждать подобных глобальных открытий придется не одно столетие.
Источник: БЕЛТА
