Главная » Новости » Российские ученые разработали уникальную технологию, которая может применяться для эффективного лечения онкологии

Российские ученые разработали уникальную технологию, которая может применяться для эффективного лечения онкологии

Российские ученые разработали уникальную технологию, которая может применяться для эффективного лечения онкологии

«Во что вы вложили бы деньги, если бы собралась инвестировать? Может стоит вкладываться не в криптовалюты, а в лекарства от рака?»

Мы уже писали о том, как гены люциферазы пытаются встроить в геном растений и создать светящиеся растения, как в фильме «Аватар». В этой статье мы расскажем о возможности применения люциферазы и других инновационных технологиях, применяемых в диагностике и лечении онкологии.

1. Люминисценция. Метастазы рака заставляют светиться. Фотодинамическая терапия

Итак, ученые уже много лет проводят эксперименты не только над растениями. Свойства люциферазы и других генов, белков, ферментов или веществ (например, 5 — аминолевулиновой кислоты), способных давать люминисценцию активно исследуются для выявления новых методов диагностики и лечения рака уже более десяти лет.

Чем полезен «светящийся» рак:

  1. Флуоресцентные нанозонды. Сегодня большинство операций по удалению опухолей и метастазов очень травматичны, т.к. не всегда можно визуализировать, где заканчивается опухоль и начинается здоровая ткань. В 2017 году профессор химии Хайинь Лю (Haiying Liu) из Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University) нашел способ заставить клетки светиться так, что рак в буквальном смысле стало видно. Благодаря антителам, которые крепятся только к раковым клеткам, злокачественные опухоли светятся в около-инфракрасном диапазоне другие ткани светятся зеленым или синим цветом. Этот же метод может позволить хирургу убедиться, что все клетки опухоли действительно удалены и не был пропущен ни один метастаз.     

    ​Помимо диагностики и лечения онкологии, разрабатываемые нанозонды могут применяться для диагностики других инфекционных, воспалительных, иммунных заболеваний и для адресной доставки лекарственных препаратов. Например, если вы заболели, вы принимаете антибиотики, которые накапливаются в тканях всего организма, убивая в том числе и полезные бактерии, негативно влияя на печень и другие внутренние органы. При помощи новых технологий лекарство будет доставляться только в участок инфекции или воспаления. Не влияя на здоровые ткани и органы. Российские и корейские ученые в Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ совместно с Пхоханским университетом науки и технологии уже работают в этом направлении.

  2. Фотодинамическая терапия опухолей. Методика биолюминесцентного разрушения клеток рака, находящаяся в экспериментальной фазе. Она заключается в трансформации опухолевых клеток, так что они получают как фотосенсибилизирующий ген, так и «светящийся» ген люциферазы. Фотосенсибилизация реагирует на люминесценцию таким образом, ученые пытаются заставить раковые клетки совершить что-то вроде самоубийства.

    В 2012 году нижегородские ученые запатентовали метод. Этот метод опробован на мышах. Возможно, этот метод получит широкое применение через несколько лет. Патент на этот метод был получен в 2012 году, а как показывает мировая практика, от разработки до внедрения метода в применение проходит около 10 лет. Исследования и диагностика. Здесь можно прочитать подробнее и посмотреть фотогорафии примеров использования люциферазы для визуализации раковых опухолей до и после облучения на лабораторных мышах (исследование белка и получение патента) http://www.niipfm.nizhgma.ru/bioimidjing/uspeh/

     

  3. Подсветка раковых клеток при помощи вирусов-мутантов. Эндрю Браун и его команда создали генетически модифицированный вирус герпеса, который заражает только клетки опухоли. Этот вирус окружен клетками люциферазы, которая позволяет зараженной опухоли светится. Если метод докажет свою эффективность вирусы повсеместно будут применяться для визуализации опухоли вместо томографов.

2. Генная терапия и вирусы

Иммунитет человека может бороться с онкологией сам. Но почему же этого не происходит? Дело в том, что рак, маскируется под нормальные, здоровые клетки человека, поэтому иммунитет его не распознает. Например, у раковых клеток больных лейкемией на поверхности есть белок  CD19, который маскирует злокачественные клетки под нормальные, и они остаются незамеченными для иммунитета человека. Ученые нашли способ добавить к лимфоцитам больных гены рецепторы CD19 и вернут измененные клетки в организм больных лейкемией при помощи обезвреженных ретровирусов, обладающих способностью встраиваться в ДНК человека. Потерявшие маскировку раковые клетки были атакованы модифицированными лимфоцитами. 90% испытуемых, больных тяжелой формой лейкемии пошли на поправку.

Лекарства для генной терапии в России тоже были придуманы. Например, препараты АнтионкоРАН-М и АнтионкоРАН-F, добавляют 2 гена: один убивает злокачественные клетки, а другой стимулирует иммунитет. На продолжение исследований нужно порядка 150 млн. рублей. Исполнительный директор компании-разработчика «Генная химия» Максим Кокшаров в интервью призывает вкладываться не в биткоин, а в лекарство от рака.

Активно изучаются возможности использования вирусов для генной терапии:

Вирус кори

не вызывает защитного ответа в раковых клетках

Вирус герпеса

способен переносить длинные последовательности «встроенных» генов

Лентивирус (производный от ВИЧ)

может «встроить» гены в неделящиеся клетки

Ретровирус

встраивается в чужой геном и обеспечивает стабильность изменений

3. Технология CRISPR/Cas9 учимся у бактерий

Эта технология лечения рака была «подсмотрена» учеными у бактерий. Бактерии содержат в своем ДНК информацию о всех вирусах, с которыми пришлось сталкиваться ей и ее предкам. Кодирование информации о вирусах ученые назвали CRISPR. Если бактерии «встречается» вирус с геномом из ее базы данных, она убивает его при помощи белка Cas9.

Сейчас ученые экспериментируют с попытками записать при помощи CRISPR информацию о генах опухоли, а потом удалить их при помощи Cas9.

4. Высокоточная лучевая терапия: гамма-нож и кибер-нож.

Обычная химиотерапия разрушает и поврежденные и здоровые клетки — и в этом ее минус. Но ученые разработали новый вид лучевой терапии — протонная терапия. Протоны разгоняют в протонном ускорителе и направляют излучение точно на опухоль. Протоны разрушают раковые клетки, окружающие их здоровые ткани остаются не повреждены. Таким образом удаляют труднодоступные опухоли головного и спинного мозга.

Технологии высокоточной лучевой терапии были разработаны еще в 1960 годах в Швеции. Излучение удалось направить в одну точку — изобретение получило название гамма-нож. Позже Джон Адлер на основе гамма-ножа создал кибер-нож. Кибер-нож при помощи компьютерной системы направляет излучение с микроскопической точностью. При помощи высокоточной лучевой терапии уже удаляют небольшие образования, которые располагаются в труднодоступных местах.

Лечение рака головного мозга в Хадассе

Ежегодно в университетском госпитале «Хадасса» осуществляются сотни клинических исследований, разрабатывается множество уникальных фармакологических противораковых препаратов, проводится тысячи успешных операций на головном мозге и ЦНС. В старейший Иерусалимский медкомплекс приезжают сотни тысяч людей из разных стран мира. По статистике, именно в «Хадассе» зафиксировано наибольшее количество положительных результатов лечения. Даже на 3-4 стадии рака мозга нейроонкологам удается продлить жизнь пациентам, улучшить ее качество и сохранить при этом когнитивные функции мозга.

Высококвалифицированные специалисты «Хадассы» проводят сложнейшие открытые операции и хирургические вмешательства без трепанации черепа с использованием ультрасовременной роботизированной техники:

  • стереотаксической системы CyberKnife, за счет которой нейрохирурги уничтожают аномальные клетки в глубоких, недоступных структурах мозга;
  • интраоперационной МРТ-навигации, позволяющей визуально определить все патологические явления в мозговых тканях;
  • линейного ускорителя Novalis, функционирующего по технологии TrueBeam STx, которая объединяет все методы радиотерапии;
  • радиохирургическойустановки Gamma Knife (Гамма-нож), которая эффективно разрушает ДНК атипичных клеток однократным высокодозным облучением;
  • операционного нейрохирургического микроскопа ZEISS KINEVO 900, который был внедрен в работу медцентра летом 2018 года.

Благодаря применению инновационной техники израильские нейрохирурги проводят высокоэффективный курс лечения первичных и вторичных недоброкачественных новообразований, включая астроцитому, гемангиому, нейробластому и другие виды опухолей мозга. В комплексе с хирургическим лечением используются цитостатические средства. Пациентов с подозрениями на рак головного мозга, направляют в нейроонкологический центр на базе университетского госпиталя.

Заведующий Центром онкологии головного мозга и ЦНС медцентра «Хадасса» — профессор Александр Лосос, ведущий онконейрохирург медцентра.

Заведующий нейрологическим отделением — профессор Игаль Шошан, ведущий нейрохирург, специализируется по лечению раковых образований головного мозга.

Диагностика рака

В более чем 35 % случаев израильские врачи не подтверждают диагноз, установленный медиками в российских медучреждениях. Чтобы установить точный диагноз специалисты «Хадассы» проводят комплексный диагностический курс, который включает биохимические и инструментальные исследования с помощью ультрасовременного медоборудования.

Комплексная диагностика при подозрении на рак мозга включает следующие методы:

  • Электроэнцефалография (ЭЭГ) — позволяет точно определить нарушения мозговых функций, активности коры головного мозга.
  • Рентгенография черепа — помогает выявить локальные патологические изменения, возникающие вследствие онкопроцесса.
  • ОЭКТ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография) — проводится с использованием контрастного препарата, необходима для визуализации артериального кровотока в головном мозге, оценки злокачественности, выявления рецидива и многоочаговых поражений.
  • МРТ — один из основных методов диагностики, позволяющий получить детальное изображение мозга и определить патологические изменения без рентгеновского излучения. Проводится как с контрастным веществом, так и без него. МРТ противопоказано при гемопоэтической анемии и наличии кардиостимуляторов, инородных тел из металла.
  • КТ — нередко проводится в качестве дополнения к МРТ с целью визуализации внутричерепного новообразования, определения его размеров, дифференцировки от отеков.
  • ПЭТ/КТ — в отличие от МРТ или КТ данный метод используют для оценки функциональной активности мозга (гемодинамики), что позволяет выявить патологический процесс на ранней стадии до возникновения морфологических изменений.
  • Стереотаксическая биопсия — забор патологической мозговой ткани для гистологического анализа. Процедура проводится под контролем МРТ. За счет биопсии врачи устанавливают тип раковой опухоли, что позволяет разработать эффективную схему лечения.
  • Ангиография сосудов головного мозга с использованием контрастного вещества.

Перед инструментальными исследованиями, пациента осматривает невролог, офтальмолог и по показаниям сурдолог, чтобы установить топический диагноз. При подозрениях на церебральные новообразования в обязательном порядке назначают лабораторную диагностику, которая включает общий и биохимический анализ крови, мочи. В курс обследования также входят иммунологические исследования и генетические онкотесты.

Рак головного мозга

Злокачественные очаги в структуре головного мозга могут развиваться в любом возрасте на фоне атипичного деления клеток. В редких случаях опухоль имеет врожденный характер из-за нарушений развития церебральных тканей у плода. Приобретенную патологию связывают с такими предрасполагающими факторами: генетические болезни, воздействие токсинов и канцерогенов, черепно-мозговые травмы, нарушения иммунитета, радиация. Симптоматика патологии зависит от стадии развития и типа опухоли. В большинстве клинических случаев РМГ сопровождается головокружениями, тошнотой, рвотой, психическими расстройствами, судорожным синдромом, системной головной болью, когнитивными нарушениями.

Согласно официальной статистике, рак головного мозга (РГМ) фиксируют у 10 мужчин и 8 женщин на 100 тыс. населения. Внутричерепные опухоли занимают второе место по частоте смертельных исходов. По мнению специалистов, ранняя диагностика существенно снизит показатель смертности. Поэтому при поддержке израильских специалистов летом в 2018 году в медкластере Сколково российские ученые разработали новую технологию, позволяющую провести диагностику рака всего за 1 час при помощи биочипа. В ближайшие месяцы специалисты планируют вывести инновационный биочип на клинические испытания.

Виды и типа рака

Онкологические образования мозга разделяют на первичные опухоли, образующиеся в результате аномального деления клеток в мозговых тканях, и вторичные очаги, которые обусловлены распространением раковых клеток лимфогенным путем. Отличают несколько типов опухолей мозга, в зависимости от локализации поражения:

  • Внутримозговые новообразования — астроцитома, смешанные глиомы, гемангиомы, олигодендроглиома, эпендимомы, группа нейрональных опухолей.
  • Внемозговые опухоли, не растущие в полость мозга — невриномы, которые образуются черепно-мозговых нервов, менингиомы.

Метастатические (вторичные) опухоли мозга встречаются в 10 раз чаще, чем первичные очаги. Источником метастазирования у мужчин в большинстве случаев становится колоректальный рак, а также рак легких, почек, органов ЖКТ, у женщин — меланома, рак легких и молочной железы. Более 80 % метастаз приходится на внутримозговые очаги.

Стадии рака

Опухоль мозга классифицируют на 4 стадии в зависимости от степени ее прогрессирования:

  • Первая стадия — опухоль характеризуется минимальным размером и латентным состоянием, хорошо поддается медикаментозному лечению. Сопровождается сонливостью, головокружениями, чрезмерной утомляемостью. При раннем выявлении и адекватной терапии вероятность выздоровления составляет 99%.
  • Вторая стадия — атипичные клетки активизируются, опухоль увеличивается в размерах, затрагивая ближние кровеносные сосуды, здоровые ткани. На второй стадии возникают частые головокружения, тошнота, рвота, головная боль, спутанность мышления, провалы памяти, перемены настроения.
  • Третья стадия — границы патологического очага расширяются, в онкопроцесс вовлечены ближайшие лимфоузлы, кровеносные сосуды. Опухоль сдавливает здоровые ткани, которые отвечают за те или иные функции организма, что сопровождается выраженной симптоматикой: нарушениями зрения и координации движений, тошнотой, рвотой, резкой потерей веса, сильными головными болями, гипертермией.
  • Четвертая стадия — тяжелая форма патологии, при которой опухоль достигает значительных размеров, присутствует множество метастатических поражений, возникают эпилептические припадки, помутнения рассудка, расстройства речи, галлюцинации.

Метастатические опухоли, образованные путем диссеминации атипичных клеток через кровеносную систему, отличаются быстрым прогрессированием. Классификация РМГ позволяет специалистам подобрать оптимальную тактику лечения, установить масштабы воздействия на патогенный очаг, а также оценить шансы пациента на выздоровление.

Методы лечения

В нейроонкологическом центре «Хадассы» проводят комплексное лечение РГМ с использованием передовых технологий, что позволяет увеличить шансы на благоприятный прогноз.

Основные методы борьбы с недоброкачественной опухолью мозга:

Хирургическое лечение

Удаление внутричерепного новообразования — наиболее эффективный метод борьбы с патологией. Техника хирургического лечения зависит от вида, размера и локализации опухоли. При небольших размерах ракового очага применяют трансназальный метод — удаление опухоли через носовую полость с помощью эндоскопической техники, что позволяет минимизировать травматизацию здоровых тканей.

В случае труднодоступных образований нейрохирурги проводят краниотомию, иссекают пораженные ткани мозга после трепанации черепа. Чтобы избежать повреждений функционально-значимых областей мозга (моторная и сенсорная зона мозга, речевой центр), израильские специалисты используют уникальную технику Awake craniotomy (краниотомия в сознании), которая подразумевает введение местного наркоза, что позволяет пациенту слышать хирурга, выполнять его команды, например, говорить или двигать конечностями. Краниотомию проводят под контролем навигационной системы МРТ, мощного микроскопа и другой ультрасовременной медтехники.

Краниотомия и трансназальная операция имеет противопоказания — неоперабельность рака, труднодоступность патологического очага, обширное метастазирование, тяжелые сопутствующие заболевания. При выборе хирургического метода лечения также учитывают общее состояние и возраст пациента.

Стереотаксическая радиохирургия

Церебральные опухоли с четкими границами диаметром до 3-4 см удаляют с помощью стереотаксической хирургии. Метод показан на 1-2 стадии рака, при минимальном количестве метастаз. Стереотаксическое, неинвазивное лечение проводят с применением оборудования TrueBeam, радиохирургической установки CyberKnife (Кибер-нож) или «Leksell Gamma Knife» (Гамма-нож). Метод характеризуется исключительной точностью воздействия ионизирующих лучей. Стереотаксическая радиохирургия проводится за 1 сеанс, после чего ДНК раковых клеток разрушается, рост опухоли прекращается.

Химиотерапия

Химиотерапевтический метод может дополнять операционное вмешательство для ликвидации остаточных явлений или применяться с целью паллиативного лечения. Израильские медики назначают высокоэффективные цитостатические препараты в соответствии с гистологическим типом опухоли и общим состоянием организма больного. В некоторых случаях для достижения максимального эффекта в процессе хирургического вмешательства израильские нейрохирурги имплантируют в опухолевое пространство инновационные пластины Глиадел (BCNU) из биоразлагаемого полимера, который обработан химиотерапевтическим агентом. Локальные пластины эффективно уничтожают оставшиеся раковые клетки, не вызывая побочных эффектов.

Таргетная терапия

С целью блокирования роста патогенных клеток специалисты Израиля часто применяют таргетную терапию в сочетании с радиохирургией и химиотерапией. Метод подразумевает введение конъюгированных моноклональных антител, способных прицельно блокировать процесс размножения раковых клеток.

Радиотерапия

Безболезненное, радиотерапевтическое лечение (лучевая терапия) с использованием линейного ускорителя True Beam STx проводится как в дооперационный период для уменьшения диаметра опухоли, так и после операции с целью устранения остаточных явлений. После проведения радиотерапии могут наблюдаться побочные эффекты: тошнота, рвота, выпадение волос. Лучевая терапия снижает риск развития рецидива.

Паллиативное лечение

В протокол паллиативного лечения с целью устранения симптоматики и облечения общего состояния больного, израильские специалисты включают радиотерапию, прием цитостатических препаратов, кортикостероидов, а также противосудорожных, болеутоляющих и противорвотных средств.

В некоторых случаях нейроонкологи Израиля применяют криохирургию, за счет которой ликвидируют фрагменты канцерогенных тканей в функционально-важных зонах мозга. Также в борьбу против рака мозга могут включить метод иммунотерапии, направленный на создание новых клеток, разрушающих патологические агенты. Программа лечения разрабатывается индивидуально для каждого пациента с учетом возраста, сопутствующих заболеваний, расположения и морфологического типа опухоли.

Стоимость лечения в клинике Хадасса (филиал Сколково)

Основные преимущества медцентра «Хадасса» — это комфортное и высокоэффективное лечение рака мозга за счет применения передовых технологий медицины. При этом цены на все медуслуги регулируются Министерством Здравоохранения Израиля. Тарифы на 25-30 % меньше, чем в американских и европейских онкоцентрах. Стоимость всего курса лечения зависит от программы лечения, периода реабилитации и других факторов.

Прогноз после лечения рака

Прогнозирование по большому счету зависит от стадии патологии, гистологического типа опухоли, ее размеров и локализации. При раннем выявлении рака, доступности злокачественного очага на 1-2 стадии и адекватном лечении, израильские нейрохирурги добиваются лучших результатов — 99 % полного выздоровления. Некоторые виды опухолей мозга склонны к рецидивам, что может привести к повторной операции, травматизации мозговой ткани и неврологическому дефициту. В случае труднодоступных новообразований большого диаметра на 3-4 стадии пятилетняя выживаемость составляет не более 30 %. После лечения данной патологии в Московских клиниках, показатели выживаемости значительно ниже.

Отзывы о лечении рака в Израиле

Узнать отзывы пациентов, прошедших все этапы лечения рака головного мозга в Сколково или Израиле можно на нашем сайте, где также есть возможность заполнить онлайн-заявку для получения консультации ведущих израильских онкологов. Наш оператор оперативно свяжется с вами и ответит на все интересующие вас вопросы.