Передовые методы лечения рака — над чем работают в России. Интервью
Лечение онкологических заболеваний — одна из тяжелейших задач для современной медицины. К 2050 году ВОЗ прогнозирует рост заболеваемости раком на 77% относительно уровня 2022 года, поэтому средства борьбы со злокачественными опухолями будут становиться всё актуальнее.
Нейтрон-захватная терапия — перспективный метод лечения опухолей. В начале 2024 года в Новосибирском государственном университете (НГУ) было создано новое структурное подразделение лаборатории ядерной и инновационной медицины, позволяющее проводить испытания современных методов лечения на животных.
Новое подразделение лаборатории получило компьютерный томограф, позволяющий исследовать крупные объекты массой от 5 кг. Этот прибор — единственный для подобных исследований крупных животных за Уралом. ИА Красная Весна побеседовало с заведующим лабораторией, доцентом Владимиром Владимировичем Каныгиным о работе лаборатории и передовых методах лечения рака.
ИА Красная Весна: Владимир Владимирович, можете вкратце объяснить, что такое бор-нейтрон-захватная терапия (БНЗТ)?
Владимир Каныгин: БНЗТ или, в широком плане, нейтрон-захватная терапия (НЗТ), иными словами, лучевая терапия с применением принципов нейтронного захвата — это метод радиотерапии, при котором избирательно повреждают клетки опухолевой ткани, сохраняя при этом нормальную ткань. Он основан на избирательном накоплении в опухоли соединений бора или иных радиочувствительных изотопов с последующим внешним облучением нейтронами. Клетки опухоли обладают повышенным метаболизмом, поэтому они в себя активно вбирают вводимый в организм агент, содержащий бор или иные элементы (например, гадолиний). Затем опухоль выявляется по содержанию агента и облучается потоком нейтронов с пониженной энергией (тепловых нейтронов).
Взаимодействие бора с нейтроном приводит к образованию очень энергичных частиц, которые перемещаются лишь на очень короткое расстояние (приблизительно диаметр клетки) и смертельны для клеток опухолевых тканей. При этом здоровые клетки не поражаются. Таким образом, НЗТ избирательно повреждает опухолевую ткань, сохраняя при этом нормальную ткань. Это очень важно, особенно, например, при лечении опухолей головного мозга.
ИА Красная Весна: Расскажите про новое подразделение, в чем его особенность?
Владимир Каныгин: Исследования на моделях опухолей животных in vivo имеют решающее значение для развития НЗТ. Однако модели на мелких животных (мыши, крысы) не могут воспроизвести всю сложность опухолей человека. Кроме того, разница в размерах тела человека и грызунов делает эти модели часто неспособными точно предсказать терапевтическую эффективность и токсичность у пациентов-людей. Животные-компаньоны, в основном собаки и кошки, более адекватно имитируют сложную природу спонтанных неоплазий у людей.
В целом, у собак и кошек рак развивается подобно раку у человека. Как и люди, собаки и кошки являются млекопитающими и живут в одной и той же среде обитания. Тот факт, что рак у животных быстро прогрессирует, является преимуществом с точки зрения периодов исследования, необходимых для получения результатов. Биологическое поведение и реакция на лечение многих спонтанных злокачественных новообразований у собак и кошек аналогичны таковым у людей. И исследования на таких животных способны имитировать клинический сценарий и обеспечить адекватную связь между трансляционными исследованиями для проверки терапевтических стратегий и будущими клиническими испытаниями.
В этом контексте нами проведено уже несколько десятков случаев применения данного вида радиотерапии на кошках и собаках. В результате снижались клинические признаки проявления этих опухолей. Количество опухолей, ушедших в ремиссию или разрушенных, достаточно большое. Мы лечили глиобластомы головного мозга, саркомы, меланомы. Удалось добиться увеличения выживаемости животных. Ряд этих животных до сих пор живы, хозяева отмечают высокое качество жизни. В ходе проведения этих процедур выяснилась необходимость оперативного подтверждения в динамике эффективности нашего метода, что возможно верифицировать только при использовании томографической неинвазивной диагностики. А поскольку для доклинических исследований крупных млекопитающих за Уралом томографического оснащения нет, мы решили организовать свой центр.
ИА Красная Весна: Как проходила работа по созданию центра?
Владимир Каныгин: Руководством университета в сентябре 2023 года было принято решение о приобретении томографа человеческого класса и использовании его для научных лабораторных и ветеринарных исследований. Было найдено помещение в Институте цитологии и генетики СО РАН, которое можно использовать под томограф. Но помещение оказалось не адаптировано. Фактически за два месяца 2023 года выполнена подготовка и создана радиационная защита помещения, выполнен монтаж самого оборудования, проведены подключение и испытание. На сегодняшний день всё, что мы здесь имеем, уже вполне в рабочем состоянии. Исследования пока не проводятся, потому что необходимо завершить процесс лицензирования и доформирования кадрового состава специалистов по соответствующим специальностям.
ИА Красная Весна: Расскажите про оборудование лаборатории.
Владимир Каныгин: Это рентгеновский компьютерный мультисрезовый томограф человеческого класса. Система Access CT — это система, которая сочетает в себе все возможности томографии и клинические характеристики, обеспечивающие высокую надежность диагностики. Высокое качество изображений достигается в широком диапазоне исследований и для самых разных категорий пациентов. При использовании Access CT сканирование с большим охватом можно выполнять без потери качества изображений всей области грудной клетки, брюшной полости и малого таза. Широкий выбор клинических приложений на консоли сканера позволяет выполнять постобработку изображений без автономной рабочей станции.
Компьютерная томография (КТ) — это неинвазивный метод исследования, при котором для получения изображения внутренних органов человека используется рентгеновский луч. Луч, в отличие от такового в обычном рентгеновском аппарате, проходит через исследуемый объект многократно (по спирали), и по уровню его ослабления формируется набор теней, из которых аппарат и формирует 3D-изображение исследуемой зоны. МРТ — это магнитно-резонансная томография. Этот метод основан на измерении электромагнитного отклика атомных ядер, находящихся в сильном магнитном поле. Физические процессы, происходящие при проведении исследований на аппарате МРТ, гораздо сложнее, чем на аппарате КТ, но они никак не связаны с ионизирующим излучением.
При наших исследованиях нужен рентгеновский томограф. Есть существенная разница. Первый момент: при рентгеновской компьютерной томографии (КТ) возможна прямая визуализация костных структур, в отличие от МРТ. МРТ основывается на оценке содержания воды в какой-нибудь ткани организма. Кости — обезвоженные структуры, поэтому они не видны на МРТ. Второй момент: при исследовании грудной клетки реконструкция при МРТ возможна, а прямое исследование — нет. При КТ получаются прямые изображения того, что содержится внутри грудной клетки. Кроме того, есть ряд зон, которые можно исследовать только при КТ, например легкие. На МРТ их не увидишь, поскольку идет движение легких при дыхании, воздух обезвожен и его не видно. При КТ проблем нет: воздух имеет свою рентгеновскую плотность, которая улавливается аппаратом. Плюс есть нюансы со спиной, с диагностикой патологии межпозвоночных дисков и тел позвонков. На МРТ диски видны, поскольку они содержат жидкость, а тела позвонков — нет, а при КТ есть прямая визуализация.
ИА Красная Весна: В чем уникальность томографа?
Владимир Каныгин: В надежности диагностики и высоком качестве изображений при низкой дозе. Технология, используемая в данной модели томографа — iDose4, — надежная и признанная технология, которая используется компанией Philips в КТ-системах премиального класса. Применение этой технологии в системе Access CT — это один из факторов, обеспечивающих столь высокое качество изображений при низкой лучевой нагрузке. Это решение позволяет настраивать качество изображений в зависимости от потребностей пациента при низкой дозе облучения. Технология iDose4 улучшает качество изображений за счет подавления артефактов и повышения пространственного разрешения при низкой дозе.
Для того чтобы делать томографию, надо, чтобы животные не шевелились. Для этого их вводят в наркоз. В этом помещении — преднаркозная. Здесь испытуемых вводят в наркоз, им устанавливаются катетеры, вводятся разного рода препараты, у нас в штате предусмотрены специалисты-ветеринары. Затем животные исследуются и помещаются в постнаркозную передержечную. Выход из наркоза не мгновенный, он требует десятков минут, если не часов. Специализированные устройства транспортировки у нас будут обязательно, потому что животные бывают крупные, их достаточно тяжело поднять. Там и минипиги планируются, это килограммов 30. В нейтрон-захватной терапии даже 50-килограммовые собаки попадаются.
ИА Красная Весна: Какие у вас перспективы открываются в связи с созданием такой базы?
Владимир Каныгин: Это открывает широчайшие возможности для доклинических исследований, причем отнюдь не только по онкологии, а больше даже по фармакологии и, естественно, зоологии. Ну и плюс есть ряд таких не смежных, но совершенно неожиданных предложений. Есть идея исследовать археологические артефакты. Еще одно направление — это собственно ветеринария. Хотя мы пока не думаем, что здесь будет большой поток. Будет скрининг животных, направляемых ветеринарными клиниками, но задача состоит не в постановке диагноза как такового, а в поиске интересующих нас патологий среди потока. Нас интересует онкология и не только, сейчас мы решаем вопрос исследования поражений нервной системы. Как выяснилось, есть достаточно большое количество домашних животных, которые имеют такую патологию.
ИА Красная Весна: Но в конечном итоге ваше исследование не на животных направлено, а на человека?
Владимир Каныгин: Да, это сугубо научное подразделение, которое в своей работе использует ветеринарные объекты — животных, чтобы, как я уже сказал выше, обеспечить адекватную связь между проверяемыми терапевтическими стратегиями и будущими клиническими испытаниями. Поскольку диагностика без томографии невозможна, в онкологии в первую очередь, мы рассчитываем на то, что из исследуемых животных сможем сформировать достаточно значимые группы с интересующими нас патологиями для исследования, в первую очередь для БНЗТ.
Хочу добавить, что в рамках наших интересов по изучению различных вариантов лучевых методов терапии в прошлом году мы начали масштабные исследования по влиянию электромагнитного излучения заданной частоты на кроликов. В рамках проекта «СКИФ» мы рассчитываем продолжать это направление. Благодаря позиции и политике руководства нашего университета и лично ректора Федорука М.П. мы имеем уникальную возможность проводить подобные исследования.
Наш подход — это максимальное сохранение жизни животных. Допустим, кролики, которых вы видели в предыдущий раз, все живы и сейчас обрели новых хозяев. Это ближайший к людям этап доклинических исследований, но на данном томографе мы не планируем переходить к исследованиям на людях.
В 2025 году новый собираемый нейтронный ускоритель передадут в Москву, в институт Блохина. Их доклинический этап займет порядка трех лет. Исследования на людях начнутся, думаю, в 2029–2030 годах.
