Идея лечить опухоли, облучая их изнутри, была впервые высказана почти 90 лет назад. Тогда же прошли первые эксперименты, подтвердившие, что раковые клетки действительно склонны накапливать изотопы некоторых веществ. Облучая такую опухоль потоком нейтронов, можно вызвать распад изотопа, который приводит к необратимому повреждению раковых клеток: прицельное точечное уничтожение опухоли.
Хотя идея была перспективной, от первых экспериментов до ее практического воплощения в жизнь прошли десятилетия. Техника должна была догнать человеческую мысль: нужны были и химические изотопы особой чистоты, и источники облучения и, наконец, способы контроля над состоянием опухоли, так что в медицинскую практику эта методика пока введена очень ограниченно. Речь идет даже не об отдельных странах, а о конкретных клиниках, которые имеют доступы к ядерным реакторам и готовы принимать пациентов в экспериментальном порядке.
Институт ядерной физики СО РАН заинтересовался этой методикой более 20 лет назад. Вклад наших ученых ‒ принципиально новый источник облучения; вместо ядерного реактора ‒ ускорительный источник эпитепловых нейтронов высокой интенсивности. Оснастить такими источниками специализированные клиники гораздо проще, чем ядерными реакторами, а значит, лечение станет намного доступнее.
В преддверии этого технологического прорыва Новосибирский госуниверситет проводит испытания самой методики ‒ этим занимаются в Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета. Сегодня у лаборатории появилось особое подразделение: собственный томограф для контроля над новообразованиями у кошек и собак. Сотрудники университета продемонстрировали установку журналистам и объяснили, зачем им потребовалось «тренироваться на кошках».
Все начиналось с клеток и мышек в клетках
Научный сотрудник Лаборатории ядерной и инновационной медицины НГУ Ольга Соловьева стояла у истоков биологических исследований. По ее словам, первые опыты проводили на клетках.
«Мы взаимодействуем с Институтом цитологии и генетики, и в нашем распоряжении их коллекция клеточных культур, где есть, в числе прочего, и раковые клетки человека», ‒ рассказала Соловьева.
После того как первые эксперименты, пока еще без живых объектов, показали обнадеживающие результаты, ученые обратились к мышам, и не простым, а особенным, иммунодефицитным ‒ линия таких мышей есть в виварии ИЦиГа. Им прививали раковые клетки человека: вводили или подкожно, или в тот орган, который был поражен раком у донора клеток. Вызвав у мышей рак искусственно, их начинали лечить. Особый интерес исследователей вызывали глиобластомы ‒ злокачественные опухоли мозга, которые крайне тяжело поддаются терапии.
«Это удобно в том плане, что всем мышам мы прививаем одинаковое количество клеток, все стандартизовано и легко контролируемо. Мы их транспортируем прямо в клетках в Институт ядерной физики (к ускорителю)», ‒ рассказала Ольга Соловьева, но отметила, что у мышей есть свои недостатки:
«Иммунодефицитные грызуны, пораженные тяжелым видом рака, с трудом переносили наркоз и облучение, и, хотя результаты были впечатляющими, нужно было переходить к более крупным животным».
Более крупными животными стали кошки и собаки, но в этом случае исследователи столкнулись с новыми сложностями: кошкам невозможно, как лабораторным мышам, привить человеческий рак и смотреть за развитием ситуации. Пришлось перейти к более жизненным условиям, то есть лечить то, что есть ‒ спонтанно возникающие опухоли.
Кошки с опухолями ‒ это дефицит
Хотя ученые связались со всеми крупными ветеринарными клиниками города, предлагая владельцам животных с раковыми опухолями бесплатное экспериментальное лечение, пока подопытных у них немного. В ИЯФ облучили только 25 животных, в Томске, по более старой методике на ядерном реакторе, ‒ 60 животных. Но нужны сотни, а найти животное, которое стало бы объектом исследования, не так просто. Ведь даже у людей диагностика онкозаболеваний на ранней стадии ‒ серьезная проблема, которую решает сразу несколько национальных программ. Что до животных, то у них с диагностикой все обстоит гораздо хуже.
Заведующий лабораторией ядерной и инновационной медицины НГУ Владимир Каныгин рассказал, что его собственный кот умер от опухоли мозга, и он, нейрохирург по профессии, предположил верный диагноз, когда питомцу уже нельзя было помочь. Чтобы решить эту проблему, университет пошел на неординарный шаг: приобрел компьютерный томограф, используемый в обычной, «человеческой» медицине, собственному диагностическому центру, предназначенному для животных.
С собственным томографом диагностировать опухоль у кошки и собаки станет намного проще, не говоря уж об изучении накопления изотопа опухолью и контроле лечения в целом.
«Раньше мы не могли исследовать животных до, после лечения и в динамике. Нужна была и техника, и большое количество животных. Мы сейчас пионеры этого направления в стране, никто не проводит подобные исследования с крупными животными, и никто, кроме нас, не работает на ускорителе (не на ядерном реакторе)», ‒ сообщил Каныгин.
Ученый рассказал, что переход от мышей к котам сопровождался множеством трудностей, как технического плана, так неожиданными откликами на терапию.
«Пришлось разрабатывать свою методику введения в наркоз, придумывать подъемник для крупных собак, чтобы поместить их в установку. Кроме того, облучение глиом (опухолей мозга), как оказалось, должно сопровождаться хирургическим вмешательством, трепанацией черепа, иначе возникший из-за облучения отек убьет подопытное животное», – уточнил собеседник.
Зато неожиданно хорошие результаты были достигнуты в лечении меланом (рака кожи), которые полностью, вместе с метастазами исчезали после двух-трех сеансов лечения. Да и в целом примерно половина тяжелых опухолей III-IV стадии дают неплохой отклик на облучение: треть животных, считавшихся неизлечимыми, живут уже несколько лет.
«У нас есть наблюдение за кошкой с саркомой бедра ‒ после ампутации лапы и облучения она живет уже четыре года. Есть пара кошек со злокачественными карциномами морды ‒ нос, носовые пазухи, там пророщено (опухолью) было все, они живут уже третий год, хотя их планировали к эвтаназии», ‒ пояснил Владимир Каныгин.
Ученый предостерег от излишнего оптимизма: новый метод лечения ‒ не панацея, у него есть свои показания и противопоказания по типам, видам и стадиям рака, но пока они точно не известны. Для этого и нужны доклинические испытания, и достоверные статистические данные появятся приблизительно через год.
Остается вопрос ‒ что дальше? А дальше результаты экспериментов новосибирских ученых отправятся в Москву, в Национальный медицинский исследовательский центр имени Блохина, где повторят сибирские исследования ‒ доклинические испытания, и перейдут к клиническим, на пациентах-добровольцах.
Владимир Каныгин объяснил, что в этом случае внедрение методики будет более долгим, чем при испытании новых лекарств, ведь проверять приходится сразу два объекта: безопасность препарата, вводимого в тело пациента, и работу ускорителя, который должен заменить медицинский ядерный реактор (а значит, нужно разработать новые методики и регламенты).
Придется набраться терпения и постараться не болеть: первые не- экспериментальные пациенты смогут оценить достоинства нейтронозахватной терапии на себе в лучшем случае через десять лет. Ну а кошек и собак в НГУ готовы бесплатно лечить уже сейчас.
