​Кошачья двуустка, вызывающая описторхоз у жителей Западной Сибири, хоть и называется паразитом, в чем-то похожа на супергероя, пусть и недоброго. Она неуловима, непобедима, обладает убийственным оружием и суперспособностями, — если эти «волшебные силы» у нее отнять, то можно использовать их в интересах добра (то есть для создания лекарств). О том, как это возможно, рассказали в лаборатории молекулярной генетики описторхид ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН».

Описторхоз, распространенный среди жителей Западной Сибири, вызван паразитированием плоских червей Opisthorchis felineus (кошачья двуустка), которые обитают в реках Обь-Иртышского бассейна. Заражение происходит при употреблении в пищу рыб семейства карповых, прошедших недостаточную термическую обработку или засолку. Особенно высок риск заболеть на севере Тюменской области и в Ханты-Мансийском автономном округе.
 
По данным Роспотребнадзора, в Новосибирске выявляется 100—127 случаев этого заболевания на 100 тысяч человек в год. По мнению ученых, эти цифры сильно занижены. Многие просто не знают о своей проблеме, поэтому не обращаются за помощью и не проходят диагностику, — разумеется, их в статистике нет.
 
В одном из регионов Западной Сибири ученые Сибирского государственного медицинского университета проводят эпидемиологическое исследование: они посетили несколько деревень и проверили каждого жителя на описторхоз. По предварительным данным, в поселениях, расположенных на берегах рек, этим заболеванием заражено около 50 % людей. В крупных городах, таких как Новосибирск и Томск, процент заболеваемости не столь высокий. Однако ученые уверены: это точно не те цифры, что нам показывает Роспотребнадзор.
 
«В семействе Opisthorchiidae, помимо Opisthorchis felineus есть еще два вида — Opisthorchis viverrini и Clonorchis sinensis. Один из них распространен в Таиланде и Лаосе, а другой — в Китае и Корее. Международным агентством по исследованию рака эти два вида признаны биологическими канцерогенами. То есть в тех регионах, где люди заражены описторхозом, выше заболеваемость онкологией— а именно, раком печени, холангиокарциномой. Что же касается сибирского описторха, к сожалению, таких масштабных исследований не проводилось», — рассказывает старший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН доктор биологических наук Мария Юрьевна Пахарукова.
 
Все три вида семейства Opisthorchiidae похожи внешне и по своим генетическим характеристикам, однако все-таки не идентичны. Результаты, полученные для одного, нельзя автоматически экстраполировать на другой. «Мы начали исследование по молекулярной генетике и биологии описторха больше десяти лет назад, в 2014 году появился международный консорциум по исследованию описторхоза, включающий экспертов из разных стран. Когда мы начинали эту работу, молекулярная биология сибирской двуустки была совершенно неизвестна. Вся информация бралась из данных, полученных на других видах, что совершено неправильно, поскольку наши описторхи обладают своей спецификой,— отмечает Мария Пахарукова. — Только в этом году расшифровка генома Opisthorchis felineus была закончена (мы сделали это совместно с коллегами из Москвы и Китая, но финальная сборка осуществлялась в ФИЦ ИЦиГ СО РАН)».
 
1. Эпителиальные клетки желчного протока печени, измененные описторхозом 
        Эпителиальные клетки желчного протока печени, измененные описторхозом
 
Изучать геном паразита важно, во-первых, для того, чтобы улучшить диагностику описторхоза. Сейчас она осуществляется методом дуоденального зондирования (когда в организм пациента через горло помещают зонд и с его помощью собирают желчь, которую потом исследуют на наличие яиц паразитов). Эта методика трудозатратна, болезненна для пациента и не всегда дает хорошие результаты. При таком анализе не каждый раз удается получить желчь, а яйца кошачьей двуустки можно перепутать с яйцами других паразитов. Возможно, скоро появится альтернатива. На основе генетических исследований описторхов при участии ФИЦ ИЦиГ СО РАН был разработан диагностический тест — он позволяет достаточно точно определить наличие ДНК кошачьей двуустки и некоторых других паразитов в кале пациента. Этот тест уже получил все необходимые сертификаты и теперь внедряется на территории ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины.
 
Во-вторых, при изучении генома ученые надеются найти молекулярные мишени, воздействуя на которые можно было бы усилить действие основного препарата для лечения описторхоза, — им в настоящее время является «Празиквантел». «То есть мы фактически говорим о комбинаторной терапии, о том, что один препарат может усиливать действие другого. Лучше, чтобы это было не какое-то новое средство, а уже известное, применяющееся в практике, — рассказывает Мария Пахарукова. — Сейчас это направление очень популярно в мировой науке. Есть огромные библиотеки различных веществ и препаратов, которые проходят скрининг на эффективность в лечении других болезней. Однако чтобы знать, из чего выбирать, нужно представлять, как устроен метаболизм описторха, какие у него есть молекулярные мишени для потенциального воздействия». Одной из таких мишеней был выбран цитохром (фермент) Р450, который у паразитов сильно отличается от человеческого. Ученым удалось подобрать препараты, которые могут стать его ингибиторами, и показать их антигельминтную активность. 
 
Сложность лечения описторхоза в том, что кошачья двуустка обитает в желчных протоках печени, выстланных эпителием. Желчь — довольно агрессивная среда (организму даже приходится защищать от нее печень), поэтому описторх очень хорошо защищен от воздействия агрессивных желчных кислот, а вот лекарственному средству добраться до паразита трудно. 
 
«Описторхоз приводит к канцерогенным воздействиям только в небольшом проценте случаев (примерно 1 %), и то после длительной инфекции порядка 15—20 лет. К сожалению, эти данные очень приблизительные, поскольку они получены для близкородственных видов, таких исследований для кошачьей двуустки не проводилось, — рассказывает Мария Пахарукова . — Мы показали, что она действует как митоген, вызывающий постоянное деление холангиоцитов (клеток эпителия желчных протоков печени). Если в норме эпителий желчных протоков должен быть однорядным, то у зараженного паразитом человека он начинает нарастать в 10—20 рядов. Клетки наползают друг на друга, теряют свою морфологию, форму, положение ядра — это состояние называется неоплазией второго и третьего типов, или преканцерогенными изменениями. Такая картина наблюдается в 100 % случаев описторхоза». Когда на эти эффекты накладывается хроническое воспаление, генетическая предрасположенность либо какие-то канцерогенные факторы из внешней среды, у человека может развиться онкология.
 
Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН изучают механизмы развития преканцерогенного действия описторха, чтобы не дать патологии перейти в рак. Так, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики описторхоза Оксана Геннадьевна Запарина показала, что при описторхозе также очень активно начинают образовываться свободные радикалы и наблюдается большое количество окислительных повреждений ДНК и липидов, что говорит о повышенном окислительном стрессе. Исследовательница попробовала нивелировать этот эффект с помощью известных антиоксидантов. Хороший результат продемонстрировали популярные сейчас антиоксиданты ресвератрол (содержится в винограде, красном вине), SkQ1 (ионы Скулачёва). Хотя в целом инфекция описторхоза сохраняется, структура эпителия печени становится намного лучше. Ученые подчеркивают: не стоит воспринимать эту информацию как руководство к действию, препараты еще требуют дальнейших многоступенчатых исследований.
 
Парадоксально, но факт: изучать описторха важно и для того, чтобы перенять некоторые его полезные качества. «Представьте, паразитический организм внедрился в большой организм человека, и тот в течение 10—20 лет не может с ним ничего сделать, хотя и обладает иммунной системой, позволяющей бороться со многими заболеваниями. Существует что-то, позволяющее описторху хорошо адаптироваться в организме человека, модулировать иммунный ответ хозяина, — например, не допускать острого воспаления, которое может угрожать жизни хозяина, — рассказывает Мария Пахарукова. — Если удастся понять, как именно описторх приспосабливается, то станет возможно использовать какие-то его белки или метаболиты, получать их рекомбинантным способом (то есть в пробирке), очищать и создавать на их основе лекарства». 
 
Например, показано, что кошачья двуустка увеличивает деление клеток в 17 раз. Если бы удалось «вытащить» этот активный элемент, то с его помощью можно было бы лечить повреждения эпителиальных тканей. Способность описторха подавлять острый иммунный ответ пригодилась бы для лечения некоторых аутоиммунных заболеваний. «У таких исследований большой потенциал. На мой взгляд, интересно и полезно взять на вооружение как раз опыт длительного выживания паразитического организма в человеке», — утверждает исследовательница. 
 
Диана Хомякова
 
Фото предоставлено исследователями, инфографика управления информационной политики ТГУ

Источники

Вперед, за описторхом
Наука в Сибири (sbras.info), 04/12/2019
Вызывающего рак сибирского червя используют для лечения человека
Pcnews.ru, 04/12/2019
Новосибирские ученые хотят использовать канцерогенных паразитов для регенерации эпителия
ГТРК Новосибирск, 04/12/2019
Возбудителя описторхоза намерены использовать для лечения человека
Популярная механика (popmech.ru), 04/12/2019
Вызывающего рак сибирского червя используют для лечения человека
SMIonline (so-l.ru), 04/12/2019
Вызывающего рак сибирского червя используют для лечения человека
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 04/12/2019
Ученые Новосибирска изучают "супергероя", вызывающего рак
Ndn.info, 04/12/2019
Вперед, за описторхом
Российская академия наук (ras.ru), 04/12/2019
Сибирские ученые заявили о предраковых изменениях у всех больных описторхозом
Siberianews.ru, 04/12/2019
Вызывающего рак сибирского червя используют для лечения человека
Новости регионов России (skoronovosti.ru), 04/12/2019
Сибирские ученые заявили о предраковых изменениях у всех больных описторхозом
Seldon.News (news.myseldon.com), 04/12/2019
Сибирские ученые заявили о предраковых изменениях у всех больных описторхозом
Тайга.инфо (tayga.info), 04/12/2019
Ученые заявили о предраковых изменениях у всех больных описторхозом
Opentown.org, 07/12/2019
Что за вызывающий рак "сибирский червь" может попасться в рыбе?
МОМАТ (momat.ru), 10/12/2019
Что за вызывающий рак "сибирский червь" может попасться в рыбе?
Аргументы и Факты (aif.ru), 10/12/2019
Что за вызывающий рак "сибирский червь" может попасться в рыбе?
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 10/12/2019

Похожие новости

  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    1378
  • 31/03/2017

    Академик Николай Колчанов рассказал о развитии Селекционного центра

    30 марта на территории новосибирского Академпарка прошло очередное заседание членов Совета «Сибирской биотехнологической инициативы» (СБИ). СБИ – это программа, объединяющая объекты инновационной инфраструктуры и органы власти Сибирского федерального округа, в целях развития биотехнологий, медицины и фармацевтики.
    2079
  • 12/02/2019

    Академику Владимиру Шумному исполняется 85 лет

    ​Владимир Константинович Шумный родился 12 февраля 1934 года в селе Ховмы Борзянского района Черниговской области. В 1958 году окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова по специальности «ботаника».
    707
  • 02/01/2019

    Юбилей академика Николая Петровича Гончарова

    ​Николай Петрович Гончаров родился 2 января 1959 года в г. Тулуне Иркутской области. В 1981 году окончил биологическое отделение факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.
    1382
  • 19/10/2018

    Картофель: когда Россия избавится от импортозависимости по семенам?

    Картофель - "второй хлеб", без которого сибиряк долго прожить не сможет. Обязательно соскучится. Но почему уже с февраля на прилавках магазинов лежит не свой, а египетский? Сейчас, осенью, собрав урожай, сибиряки часть закладывают на семена для будущего года.
    647
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    2123
  • 14/11/2017

    Юбилей академика Михаила Ивановича Воеводы

    ​Михаил Иванович Воевода родился 14 ноября 1957 года в Новосибирске. После окончания в 1982 году Новосибирского Государственного Медицинского Университета обучался в клинической ординатуре по специальности «внутренние болезни».
    2281
  • 14/11/2016

    Академику Владимиру Солошенко исполнилось 70 лет

    ​Солошенко Владимир Андреевич Солошенко родился 12 ноября 1946 году в г. Черепаново Новосибирской области. Окончил Новосибирский сельскохозяйственный институт в 1970 году по специальности зоотехния. В 1970-1972 г.
    1931
  • 20/11/2019

    В новосибирском Академгородке пройдет очередной Академический час для школьников

    ​20 ноября 2019 года в 15.00 в Малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция  кандидата биологических наук Сергея Викторовича Кулемзина (ИМКБ СО РАН) "Клеточная иммунотерапия: перспективы и проблемы".
    201
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    1276