Завершаем серию публикаций работ обладателей Гран-при Шестого конкурса для творчески одарённых старшеклассников Саратовской области, других регионов России и стран ближнего зарубежья «ВЛАСТЬ СЛОВА», который проводился Институтом филологии и журналистики СГУ.

Сегодня вашему вниманию представлена работа, получившая Гран-при в номинации «Журналистский дебют». Её автор – Марина Царева, ученица 11 класса МБОУ «Музыкально-эстетический лицей имени Альфреда Гарриевича Шнитке», г. Энгельс.

БАРЬЕР НАДЕЖДЫ

«Бойцы невидимого фронта» – так Оксана Валерьевна Семячкина-Глушковская, доктор биологических наук, заведующая кафедрой физиологии человека и животных СГУ, называет макрофаги – клетки крови, поддерживающие иммунную систему организма. Именно они в будущем смогут спасти огромное количество человеческих жизней. Проект «Разработка технологий оптического “открытия” гематоэнцефалического барьера и персонифицированного лечения агрессивных форм глиальных опухолей» вошёл в перечень разработок, которые будут поддержаны в 2017 году в рамках государственного задания подведомственных образовательных организаций. За этим сложным названием стоят люди, которых объединяет желание помочь, открыть, сделать. Макрофаги – один из способов, который предлагает Оксана Валерьевна для борьбы с особо агрессивной формой рака головного мозга – глиобластомой.

Смысл всего проекта состоит в том, чтобы научиться хотя бы немного помогать в лечении глиобластомы: попытаться дать надежду тем, у кого её уже не остаётся. Сейчас этот диагноз звучит как приговор. Даже при активном лечении, химиотерапии, хирургическом вмешательстве люди с такой формой рака не живут дольше двух лет. Причина заключается в том, что вокруг этой опухоли есть невидимые границы. «Она растёт обманным способом, – объясняет Оксана Валерьевна. – Как мы можем узнать, что у человека опухоль? Провести магниторезонансную томографию – МРТ. Человеку внутривенно вводится специальный красящий препарат. Если мы видим его в пределах сосудов, то можем спокойно отпустить пациента. Это означает, что у него закрыт гематоэнцефалический барьер. Но если обнаруживается, что препарат “посветился” и находится вне сосудов, а новообразование стало ярко-белым – барьер в этом месте открыт. Это характерный признак для опухоли мозга любого типа, но именно для глиобластомы он является “визитной карточкой”».

По результатам МРТ хирург делает навигацию: узнаёт, где именно находится опухоль, после чего она удаляется. Но проблема состоит в том, что врач может удалить только видимую часть глиобластомы. В остальных местах, где опухоль ещё не видна, гематоэнцефалический барьер остаётся закрытым. Соответственно, контрастное вещество просто туда не попадает – не может преодолеть барьер. Невидимую область называют инфильтративной частью. «Говоря простым языком, это “бомба замедленного действия”. Наша задача – вывести опухоль из этого состояния в видимое, временно нарушить барьер. Или использовать другой способ и найти системы, которые увидят эту область. Опухоль не может прорастать без каких-либо побочных последствий. Дело лишь в том, что наших технологий и знаний не хватает для того, чтобы открыть невидимую часть», – говорит Оксана Валерьевна.

Невидимая граница опухоли – не единственная проблема, с которой сталкиваются исследователи. Гематоэнцефалический барьер препятствует проникновению любых веществ к мозгу человека. Лечение данного вида опухоли с помощью фармакологических средств невозможно, потому что существующие препараты просто не могут добраться до места назначения. Барьер является своеобразной «таможней» между сосудами, которые несут питательные вещества, и самими клетками мозга. Сегодня «блокпост» решает, что вещество пройдёт, а уже завтра может «забаррикадировать» все пути и ходы. Гематоэнцефалический барьер – очень изменчивая структура, на деятельность которой могут влиять разные факторы. В их числе эмоциональное состояние, умственная или физическая деятельность, громкие звуки. У проекта Саратовского университета есть несколько вариантов решения проблемы. Самым разработанным является направление, связанное с макрофагами. «Я называю их “обжорами”, – говорит Оксана Валерьевна, – поскольку эти клетки съедают всё, что им ни дашь. В организме они “кушают” вирусы, бактерии, чем спасают нас от многих болезней. Если взять “обжор” из крови и поместить в условия питательной среды, они также поглотят то, что им дадут. Мы предлагаем им “съесть” золотые наночастицы. Уже сейчас их используют для лечения других форм рака. Наночастицы вводят внутрь новообразования, нагревают с помощью специального лазера до 40 градусов. После этого опухоль умирает. В нашем случае остается доставить наночастицы в нужное место с помощью макрофагов».

Эти клетки можно поместить в область опухоли с помощью небольшого надреза. Существуют исследования, которые говорят, что её невидимую часть всё-таки можно отследить по определённым признакам. Один из них – появление недостатка кислорода, то есть гипоксии. Макрофаги очень чувствительны к данному изменению. Попадая в опухоль, они будут стремиться ко всем поражённым участкам, в том числе и к тем, что находятся за закрытым гематоэнцефалическим барьером. После того как «бойцы невидимого фронта» достигнут места своего назначения, группа исследователей предлагает два варианта действий. Первый – нагреть наночастицы, помещённые в макрофаги, и предотвратить возможность разрастания опухоли. Второй способ – внедрение в макрофаги красящего вещества, которое при МРТ позволит увидеть всю границу опухоли. У хирурга в таком случае будет полная картина, благодаря которой он сможет скоординировать дальнейший план действий по её правильному удалению. Возможно, другие специалисты захотят поместить в макрофаги что-то ещё, но сам метод их использования как транспортной системы – уже большая новация.

Существует ещё один способ решения проблемы. Сейчас его называют «сказочным», но ничто не мешает ему стать реальностью уже в скором будущем. Английские коллеги планируют заменить используемый в данный момент лазер на другой, который не требует введения контрастного вещества. В медицине каждый препарат имеет побочные эффекты или противопоказания. Если вещество открывает гематоэнцефалический барьер, это однозначно происходит за счёт нарушения каких-либо других функций. Пропускная способность лазера на навигацию не очень высокая, поэтому нужны более прогрессивные решения. Одно из них – создание другого лазера, который мог бы сам генерировать синглетный кислород.

«В основе подкрашивания опухоли лежит образование синглетного кислорода. Используя лазер с определённой частотой, можно сгенерировать этот кислород без применения фотосенсибилизаторов. У наших коллег уже есть положительный опыт работы подобной направленности на клетках из другого вида опухоли в пробирке. Мы планируем применить его в работе на головном мозге. Этот способ успешен, поскольку такой лазер можно подвести практически в любую точку органа, и контакт будет достаточно плотным», – рассказывает Оксана Валерьевна.

Главная перспектива проекта – корректная хирургическая навигация, благодаря которой специалисты смогут видеть реальные границы опухоли. После этого методы лечения станут более эффективными, корректными, а также будут приносить меньше негативных последствий. Подобная деятельность открывает для науки новые перспективы работы с гематоэнцефалическим барьером. Технологии, о которых говорит профессор, реальны и нереальны одновременно. Во всём мире сейчас существует лишь несколько групп, способных удалять глиобластому. В нашем городе таких пока нет. Для Саратовской области это первый проект, который связан с таким глубоким исследованием головного мозга. На школе гематоэнцефалического барьера в Нью-Йорке работы по данному направлению из России представляли только две группы: Саратовского университета и Красноярского государственного медицинского университета им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого. Конечно, заграничные технологии ушли далеко вперёд, но Россия очень быстро навёрстывает упущенное.

На первый взгляд, проект кажется локальным, но на самом деле он объединяет и «связывает нитями» большое количество людей по всему миру. Людей, объединённых обычным человеческим желанием помочь. «Этими нитями очень легко владеть, – с улыбкой произносит Оксана Валерьевна. – Между всеми членами нашей команды складываются очень тёплые отношения. Все они – это открытые, энергетически позитивные люди, что очень важно для продуктивной работы. Я часто говорю о том, что мне нужны не суперучёные, а суперлюди. Потому что где-то могут быть сильные группы с большими финансовыми возможностями, но при этом команда будет состоять из амбициозных и самовлюблённых учёных, которые будут стремиться только к славе. Нам этого не надо. Этим проектом занимаются люди, которые готовы работать на энтузиазме, на интересе, на том, чтобы просто сделать и не ждать похвалы. Я считаю, что это именно то, что нужно для достижения успеха. Когда мы получили сообщение о гранте, у меня внутри появилось ощущение, которое нельзя назвать обычной радостью. Это ощущение сил для реальной работы. Выходит так, что у нас всё складывается хорошо».