Научный сотрудник Центра исследования раковых заболеваний Fox Chase Cancer Center (Филадельфия, США) Илья Серебрийский приехал в Казанский университет для участия в научно-исследовательской программе КФУ. Мы решили встретиться с ним и узнать подробнее, с чем связана его поездка в КФУ.

 - Вы впервые в Казани?

 - Нет, я уже бывал здесь. В первый раз приехал год назад, тогда и состоялись первые рабочие встречи с представителями Института фундаментальной медицины и биологии. У нас с коллегами - учеными кафедры биохимии уже имелся опыт общения и совместной работы. Он связан с программой стажировок в Fox Chase Cancer Center студентов КФУ, которые выполняют в Филадельфии свой преддипломный проект, а потом возвращаются домой защищаться на базе КФУ.

Затем я принял участие в научной конференции, посвященной 150-летию кафедры биохимии. Тогда возникла идея сотрудничества с проектом по диагностике и лечению онкологических заболеваний. На грантовую поддержку в рамках программы повышения конкурентоспособности КФУ были  поданы несколько проектов, объединенных одной тематикой онкозаболеваний. Была создана научно-исследовательская лаборатория для изучения молекулярных основ патогенеза и терапии опухолевых заболеваний, руководить которой я и был приглашён  Один из значимых проектов лаборатории -  это проект создания ксенографтов непосредственно из опухоли пациентов.

 - Пожалуйста, расскажите подробнее об этом, что такое ксенографты?

 - Чтобы раскрыть, что такое ксенографты, надо коснуться в целом истории вопроса исследований онкозаболеваний. Важно знать,  что многие фундаментальные исследования проводятся на клеточных линиях, полученных  из опухолей больных. Эти клетки успешно приспособлены к жизни на пластике, и на этих клетках проведено много фундаментальных исследований. Это очень правильный подход, потому что культура таких клеток абсолютно однородна. Но в то же время именно однородность является и самоограничением.

  - Почему?

  - Дело в том, что опухоль человека или животного гетерогенна, она содержит большое количество несколько отличающихся друг от друга клеток. Для получения клеточной линии кусочек опухоли разделяют на отдельные клетки и высаживают их в специальные пластмассовые культуральные чашки с питательной средой. Постепенно остаются те клетки, которые хорошо живут на пластике, и из них образуется так называемый монослой толщиной в одну клетку. Это создает ряд определенных удобств для фундаментальных исследований, для изучения базовых закономерностей онкогенеза и поведения раковых клеток. Было проведено немало и прикладных исследований, например с целью обнаружить лекарственные вещества, наиболее эффективные  для борьбы с раком.  Однако же, когда ученые попытались перенести полученный опыт в клиническую практику, оказалось, что практически нет никакой корреляции между чувствительностью и устойчивостью клеток на пластике и чувствительностью и устойчивостью у пациентов.

  - То есть, образно говоря, "больные" клетки на пластике живут сами по себе, а опухоль у больного   сама по себе?

  - Основная причина этого в том, что отобранные клетки живут монослоем, то есть плоским слоем, тогда как опухоль трехмерна и взаимодействует с окружающими её клетками и тканями, с кровеносными сосудами живого организма. Одной из попыток хотя бы частично преодолеть это ограничение стали работы по выращиванию клеток в трехмерной матрице - такие исследования ведутся в нашем Центре в Филадельфии. Но есть и другой подход - использовать живой организм для выращивания этих клеток. Из собранных с чашек Петри клеток можно сделать суспензию и вколоть ее подопытным мышам. Тогда образуется опухоль именно как трехмерная структура. Она находится в организме, взаимодействует с соседними клетками, тканями, кровеносными сосудами. Вот такие опухоли и называют ксенографтами -  от слов "ксенос" (чужой) и "графт"  (трансплантат).

На них тоже были поставлены опыты по изучению устойчивости и чувствительности к лекарственным препаратам с не слишком обнадёживающими результатами.  Ученые пришли к выводу, что проблема, вероятнее всего, заключалась в используемых клетках. Эти клетки слишком тщательно приспособились к жизни на пластике, из всего многообразия клеток  в исходной опухоли выжили лишь те, которые хорошо живут в искусственной среде, тогда как они, возможно, составляли малую часть исходного материала.

Соответственно, когда было достигнуто это понимание, с одной стороны, а с другой - получены знания по работе с клетками и фрагментами ткани, возникла идея попробовать прививать кусочки опухоли непосредственно от больного сразу животным (иммуннодифицитным мышам). При благоприятных условиях и определенных обстоятельствах такая опухоль приживается к мышке. И поскольку она была получена непосредственно от больного, то сохраняет эту самую гетерогенность и гораздо лучше представляет исходную опухоль, чем если бы мы сначала заставили ее жить на пластике, а потом бы подсадили мышкам. Опыты также показали, что "ответ" опухоли в мышах на лекарства гораздо больше похож на "ответ" опухоли больного на те же лекарства. Таким образом, можно надеяться, что лучшее лекарство для лечения конкретного больного может быть выбрано в результате опытов на мышах, а не путём последовательного перехода от одного лекарства к другому во время лечебного процесса.

Но все же не совсем все так просто. Можно довольно точно предсказать, что  если в мышах определенное лекарство не работает, то и больному оно не поможет. Но если подобрали лекарство, которое "работает на мышах", то хотя оно с большей вероятностью будет тоже работать на людях, но всё же не стопроцентно. И это предмет для дальнейшего изучения. Тем не менее, сама попытка сведения теории и практики вместе  -  это важно.

-Этот  опыт будет использован в Казани?

-Необходимо найти общий язык с онкодиспансером. Создать некий центр, где, с одной стороны, мы будем подсаживать опухоль мышам, а с другой -  сохранять часть этого материала в биобанке. На ксенографтах в мышах мы будем изучать чувствительность опухоли к лекарствам, а на остальном материале изучать её биологию  - какие гены мутированы, каких белков больше или меньше, чем в норме, и так далее. И когда у нас наберется достаточное количество этих образцов, мы попытаемся найти определенные закономерности, соотношения между молекулярно-биологическим профилем исходной опухоли и её ответом на определенные лекарства.

Если мы найдем закономерность, это позволит сузить перебор лекарства до минимально необходимого. И это очень важно, потому что проверка большого количества лекарств даже на мышах - это не только большие деньги, но еще и жизненное время, которое, увы, быстро заканчивается у больных.

Если мы получим четыре-пять мышей с исходным материалом, то этого едва хватит для того, чтобы проверить одно лекарство. Если мы идём "ощупью", то нам  даже в лучшем случае надо будет проверить с полдюжины лекарств, чтобы найти одно работающее. То есть мы должны получить второе поколение мышей, несущих ту же опухоль, вырастить их в больших количествах. Гораздо правильнее, на мой взгляд, научиться предсказывать по молекулярным данным, какие же группы лекарств вероятнее всего будут работать.

  - Будут ли координироваться исследования КФУ и онкоцентра в Филадельфии, или это два разных проекта?

  - Все исследования согласованы с онкоцентром США. Не обязательно объединяться территориально, важно объединить результаты. Нам вместе необходимо наработать критическую массу ксенографтов и молекулярно-биологических данных по ним. До клинических испытаний, конечно, еще придется поработать много. При самых благоприятных условиях  - до пяти лет.

  - По научным меркам это долго или нет?

 - Этот проект рассчитывается не как спринт, а как марафон; я не ставлю задачу реализовать его к  определенному сроку во что бы то ни стало. Я хочу построить работу так, чтобы сотрудники могли участвовать в совместных с американским онкоцентром проектах. Таким образом, самостоятельность работы будет повышаться с течением времени, накопится определенный опыт. Я вижу, как великолепно оснащены новые лаборатории университета, но пока в них не вполне достаточно сотрудников с хорошим навыком работы на этом оборудовании. Одной из первоочередных задач я вижу обучение сотрудников в виде проведения стажировок в США, а до конца года  в КФУ еще приедут для обмена опытом  другие сотрудники Fox Chase Cancer Center. Среди них - доктор Игорь Асцатуров, видный специалист в лечении рака поджелудочной железы.

Думаю, года через три у нас сложится та самая команда специалистов, способная решить поставленные перед нами задачи. Это время не будет потрачено впустую, ведь опыт принесет свои плоды для университета.

Для справки:

Онкологический центр Фокс Чейз (Fox Chase Cancer Center ) - крупная комплексная онкологическая клиника, сочетающая фундаментальные исследования в области онкологии с лечением больных на основе самых современных технологий и новейших лекарств. Расположена в районе Фокс Чейз в г. Филадельфия (штат Пенсильвания, США). В этом году, по мнению издания US News, учреждение вошло в двадцатку лучших лечебных учреждений США в области онкологии.

Fox Chase Cancer Center был образован в 1974 году путем объединения двух учреждений, работавших с начала XX века,   Института изучения рака и Американской онкологической больницы. Центр долгое время работал как независимое лечебное и научно-исследовательское учреждение, а в 2012 году вошел в Систему здравоохранения Темпльского университета в Филадельфии (TUHS).