Как победить рак? Над решением этой проблемы годами бьются лучшие умы человечества. Как оказалось, раковые клетки приспособились к химиотерапии и выживают после нее.

Ученые из Новосибирска придумали, как ослабить их иммунитет и сделать больные клетки восприимчивыми к лечебной химии. Это и стало главной темой нашего разговора с одним из авторов разработки, научным сотрудником института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН Даниилом Гладких.

 

Поставить блок

— Какова цель вашего приезда в Челябинск?

— Я, так сказать, многостаночник: в свое время на Алтае изучал медицину и биохимию, потом переехал в Новосибирск. Заканчиваю кандидатскую диссертацию по молекулярной биологии на тему «Ингибирование (подавление) генов, отвечающих за устойчивость к лекарствам и химпрепаратам».

Занимаюсь и популяризацией науки. Не раз побеждал на всероссийских конкурсах Science slam — научных баттлах, где ученые доступным языком рассказывают о своих ноу-хау. На Южный Урал приехал по приглашению информационного центра по атомной энергии Челябинска, выступил с несколькими лекциями.

 

— В чем новизна вашей противораковой технологии?

— Мы применили новый, блокирующий подход. В 2006 году выяснилось, что малая интерферирующая рибонуклеиновая кислота (siРНК) обладает свойством «выключать» гены, иммунитет раковых клеток к воздействию химиотерапии. РНК-интерференция — важная часть механизмов противовирусной защиты, подавляющей активность гена. Тем самым белок, придающий опухоли устойчивость к химии, не вырабатывается. Причем мы не изменяем генотип, а только на время «выключаем» ген. Уже через две недели блок снимается, но химия успевает разрушить больные клетки.

Малых РНК в организме много, но проблема доставки кислот в клетки и ткани ограничивают их применение. Эксперименты на мышах показали, что 17 % нашего препарата доходит до опухоли (а успешным результатом считается уже 8-9 %). Причем наш метод на 60 % повышает эффективность химиотерапии, а 33 % мышей полностью излечились от рака.

 

Клеточный транспортер

— А как доставить лекарство к раковым клеткам и сможет ли оно проникнуть внутрь?

— Его переносит кровь — достаточно поставить внутривенный укол. Но главный секрет в составе. Нужно синтезировать последовательность siРНК, обеспечивающую эффективное действие, сделать ее устойчивой к рибонуклеазам — ферментам, катализирующим процесс расщепления кислот. Мы разработали целый комплекс. Кроме siРНК используем фолиевую кислоту, которую захватывают раковые клетки, а также полиэтиленгликоль и холестерин. Изучив разные подходы ученых, мы нашли оптимальный состав блокирующего препарата.

При этом возникли и проблемы: пришлось синтезировать такую полимолекулу, чтобы она не была слишком большой, не застревала в почках, не сразу выводилась из организма и обладала нейтральным зарядом, чтобы не прилипать к клеткам крови.

Наш препарат не наносит вреда здоровью, его компоненты безопасны. Он убивает иммунитет раковых клеток и быстро выходит из организма. Здоровые клетки не страдают, а пациентам не нужно несколько раз проходить химиотерапию.

 

— Но у каждого свой организм. Можно ли определить, какой курс химиотерапии даст лучший результат?

— Для этого из раковых клеток, взятых из крови подопытного, мы выделили белки-маркеры. Они позволяют предугадать воздействие химии и назначить нужный курс. Используем и элементы компьютерного моделирования: разработали алгоритм, который из базы данных о белках подбирает оптимальный вариант лечения. К слову, в Алтайском госуниверситете уже запустили лечебный анализ на молекулярном уровне, изучают, как молекулы будущих лекарств взаимодействуют с внутренней средой организма, что позволит их синтезировать без перебора.

 

Молодость без старости?

— Как известно, раковые клетки практически вечные…

— Это так. Если клетки любого многоклеточного организма могут делиться только 52 раза, то раковые — бесконечно. Это своего рода вечная жизнь, изучение которой может продлить и наш век. В свое время у больной раком афроамериканки Генриетты Лакс выделили такие клетки, и оказалось, что в них не 46 хромосом, как у обычного человека, а от 49 до 78. Возможно, такие исследования помогут предотвратить старение. У раковых клеток много активных генов, помогающих постоянно делиться и оставаться молодыми. А у человека они со временем выключаются, он стареет и умирает.

 

— Возможна ли вечная жизнь?

— Согласно теломерной теории старения, после 52 раз клетки больше не могут делиться, организм дряхлеет и умирает. Но есть исключение! У африканского грызуна голого землекопа (единственное на Земле хладнокровное млекопитающее) клетки могут делиться вечно, он погибает только от несчастных случаев. Исследователи полагают, что в организме мыши есть ферменты, продлевающие клеточное деление. Кто знает, возможно, изучение этого феномена позволит найти рецепт вечной жизни человека.

 

— Так можно ли вернуть молодость? Есть ли шанс изобрести «средство Макропулоса»?

— Не исключено, что его секрет также в онкологии. Сейчас ведутся исследования по молодильному применению мощного антиоксиданта — иона Скулачева, который, как оказалось, замедляет старение. Дело в производном растительного антиоксиданта — пластохиноне. Его существование еще в 1970-х годах предсказал советский академик Владимир Скулачев, а в 2000 году на основе его работ британский биохимик Мерфи получил аналог, названный его именем. И только в 2003 году группа Скулачева синтезировала ион, эффективность которого выше предшественников в сотни раз.

Скулачеву не удалось создать панацею от всех болезней, зато его соединение играет первую скрипку в синтезированном препарате, который лечит катаракту без операции. Мало того, ион Скулачева опосредованно стимулирует половую функцию, хоть и через рецепторы головного мозга.

 

Вирус против рака?

— Какие еще болезни, возможно, победит ваш препарат?

— Наш метод универсален, пригоден для всех патогенных белков. Мы «выключаем» вредоносный ген и запускаем механизм выздоровления. Кроме того, сейчас работаем над созданием препарата, способного нейтрализовать не один, а сразу несколько таких генов, чтобы излечивать комплексные, мультифакторные заболевания. К примеру, если нужно снять сопротивляемость рака к химио- и радиотерапии или заблокировать выработку белков, подавляющих защитные системы здоровых клеток.

 

— Известно, что раковые клетки самые живучие и обладают способностью к восстановлению.

— Они обрели ее в ходе мутаций. Чтобы выключить генетический механизм репарации, в нашем институте испытывают новые химически активные вещества. Первые результаты обнадеживают: вытяжка, полученная из асцидии Lissoclinum vareau, остановила самовосстановление ДНК раковых клеток. А если пациента проколоть и нашим блокирующим препаратом, то шансы на выздоровление значительно вырастут.

 

— Можно ли к борьбе с раком подключить вирус?

— В Новосибирском институте цитологии и генетики проводятся эксперименты с «натравливанием» модифицированных вирусов на раковые клетки. Но их слишком сложно держать в узде, чтобы не поражали здоровые клетки, поэтому опыты нужно проводить крайне осторожно.

 

— Будет ли у ваших исследований продолжение?

— Мы уже работаем над созданием универсального средства доставки нашего препарата не только к раковой опухоли, но и к другим пораженным очагам организма.

Я считаю, что от опытов на животных пора переходить к изучению воздействия нашего препарата на человека. Но получить разрешение очень непросто. Готовим заявки в научные фонды, ищем спонсоров и инвесторов проекта.

Добавлю, наша клеточная блок-технология вовсе не панацея, но может стать хорошим дополнением к традиционным методам лечения онкозаболеваний.    

Евгений Аникиенко
 

Похожие новости

  • 17/05/2018

    АлтГУ организует школу молодых ученых «Проточная цитометрия и молекулярная филогения растений»

    ​Алтайский государственный университет готовится к проведению II школы молодых ученых «Проточная цитометрия и молекулярная филогения растений», основными организаторами которой выступают лаборатория биоинженерии АлтГУ совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.
    583
  • 04/10/2018

    Центр полупроводниковых нанотехнологий в рамках «Академгородка 2.0»: от космических фотоприемников до диагностических биосенсоров

    Согласно эмпирическому закону Мура, число транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, увеличивается вдвое каждые два года. Это происходит за счет уменьшения элементов, появления новых технологий и материалов, что отражает высокий темп развития как самой микроэлектроники, так и соответствующей фундаментальной научной базы.
    446
  • 28/05/2018

    В АлтГУ прошла школа по молекулярной биологии для молодых ученых

    ​В Южно-Сибирском ботаническом саду опорного Алтайского государственного университета завершила работу II школа молодых ученых "Проточная цитометрия и молекулярная филогения растений". В мероприятии, основными организаторами которого выступили лаборатория биоинженерии АлтГУ совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, приняли участие представители ведущих научных институтов и высших учебных заведений России и Казахстана: МГУ имени М.
    453
  • 22/12/2015

    Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины создают "антибиотики будущего"

    ​К окончанию мегагранта, направленного на создание лаборатории под руководством нобелевского лауреата Сиднея Альтмана, ИХБФМ СО РАН подходит с набором перспективных для дальнейших исследований агентов - олигонуклеотидов.
    2133
  • 22/01/2018

    Ученые ИЦиГ СО РАН рассказали о депрессивном геноме

    Аcademcity.org уже рассказывал, что ученые Института цитологии и генетики СО РАН и Института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН провели комплексное исследование влияния хронического социального стресса на организм.
    672
  • 21/10/2016

    Какие стартапы зарабатывают на генетических исследованиях?

    ​Генетические тесты, которые позволяют подобрать фитнес-программу или узнать о творческих способностях ребенка, за пять лет в превратились из наукоемкого продукта в массовый сервис. Скрининги на основе таких тестов предлагают около десятка специализированных компаний, а услуги по расшифровке структуры ДНК появились в популярных сетях лабораторий.
    1774
  • 29/06/2016

    Научные бои в центре Новосибирска

    ​В Новосибирске прошел очередной сайнс-слэм. Организаторы впервые рискнули вывести его за пределы Академгородка, расположенного в 20 км к югу от центра Новосибирска, и провести научные бои в самом центре города, в модном баре "Рок Сити".
    1446
  • 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».
    578
  • 08/02/2016

    Сибирские ученые создадут поисковые системы с аналитическим функционалом

    ​Проникновением компьютерного анализа в галактики Интернета сегодня никого не удивишь. Любой поисковик быстро отыщет имя, отчество, место работы и ученую степень кандидата биологических наук Владимира Александровича Иванисенко, заведующего лабораторией ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН".
    1916
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    1334