Матеріал опубліковано в рамках конкурсу Tech Today Awards
Рак – самая древняя болезнь. Поблагодарим Гиппократа за первые зафиксированные наблюдения, определение и название — карцинома. Кстати, самая древняя такая находка опухоль в позвоночнике динозавра была обнаружена в 2003 году на территории Северной Америки. Но цель наша — не история с археологией.
Наша цель — узнать, как наиболее достоверно определить наличие опухоли в организме. Обычно если рак обнаруживается вследствие обращения пациента, то он уже на какой-то стадии развития. Врачи знают: наличие плохого самочувствия уже говорит о том, что процесс развития опухоли затронул органы, подающие сигналы об общей разбалансировке. Симптомы могут быть разными: от головокружения – до тошноты и отсутствия аппетита. Это свидетельствует о том, что началась интоксикация. Почему она возникает?
Все наши клетки все время обновляются. Отработавшие свой жизненный цикл отмирают, и на их месте появляются новые. А старые или чужеродные разбираются (другими клетками — макрофагами) на запчасти, превращаются в крошечные везикулы (крошки). Что и называется по латыни апоптоз – «опадание листвы», с последующим заглатыванием крошек макрофагами. Это естественная гибель. В случае с канцерогенной атакой, когда на клетку воздействуют канцерогены, физические, радиационные или вирусные агенты, повреждаются структура и функции клеток на внутриядерном уровне — в геноме. В геноме содержится вся необходимая информация для поддержания и построения клетки и всего организма. Наиболее чувствительные к воздействию клетки — молодняк. Именно из них должны образоваться зрелые, дифференцированные клетки взамен отживших свой век. Канцерогены извращают нормальный физиологический цикл молодых клеток- «подростков», блокируя их дифференцировку в зрелую высокодифференцированную активную клетку. Эти недоразвитые, недифференцированные клетки называются атипичными, или раковыми. Такая клетка выходит из-под контроля общей защитной системы организма, затем начинает работать против него и жить не в гармонии, а за счет родной среды, утилизируя их энергию, как вампир. Так повреждается геном.
Генномодифицированные клетки начинают ускоренно делиться, образовывать очаг (узел) рака и формировать в себе новую сосудистую сеть для получения питания из крови. После двух-трёх делений такой атипичной клетки в ней закрепляются испорченные наследственные признаки. Опухолевая клетка приобретает способность к неограниченному бесконтрольному делению, тогда как у нормальных клеток заложен механизм, ограничивающий число их делений. Это ограничение называется «пределом или лимитом Хейфлика» и составляет около 50 делений. После четвертого деления атипичная клетка превращается в злокачественную. У таких клеток тоже есть свой жизненный цикл, но заканчивается он не выведением из организма, а некрозом.
В отличие от апоптоза, как физиологической программы цикла старения в живом организме с образованием апоптических крошек (телец) и их выведения, существует некроз — разложение и расплавление омертвевших тканей как в живом организме, так и в мёртвом теле. Конечно, это влечет за собой проникновение гнилостных, токсичных продуктов распада в кровь. Отсюда — общая интоксикация и плохое самочувствие онкобольных с разными сиптомами болезни.
Раннее выявление маркеров озлокачествления тканей в большинстве случаев позволяет упредить, остановить развитие рака. Потому ученые искали метод, который бы позволил обследовать всех людей, вне зависимости от их самочувствия. Им стал анализ на онкомаркеры – продукты распада опухоли, которые стали выявлять в крови людей в повышенной концентрации.
Ученые составили таблицу соответствия тестов онкомаркеров локализации опухоли в определенном органе или ткани. Но и в этом случае имеет место уже не начальная стадия болезни, а соответствующая стадия опухолевой прогрессии. Сами врачи не скрывают: результаты анализа онкомаркеров имеют свои погрешности. Потому что в крови и выделениях здорового человека онкомаркеры тоже есть в минимальном количестве. И даже превышение их нормы не всегда говорит о наличии атипичных или раковых клеток. Причиной ложной тревоги может быть воспалительный процесс, кисты и т.п. Также не все органы могут показать на онкомаркере свои патологические изменения. Кроме того, некоторые онкомаркеры совпадают для определенных видов рака, потому определить точную локализацию опухоли по онкомаркеру невозможно. Анализ крови на онкомаркер может отличить злокачественную опухоль от доброкачественной, но только в некоторых органах. Но, опять же, когда «процесс уже пошел», хотя в медицине это называется только начальной стадией.
Конечно, ученые всего мира продолжают совершенствовать способы выявления ранних стадий онкомутаций в организме и методы лечения заболеваний. Поиски этих совершенствований вывели меня на украинских ученых, которые разработали и запатентовали совершенно не затратный, не травматичный метод диагностики наличия маркеров раковых клеток в организме человека.
Это Евгений Суслов — доктор медицинских наук, патогистолог, профессор, заслуженный деятель науки и техники Украины, академик Украинской академии наук, эксперт Европейской ассоциации патологов, лауреат уникальной премии Платона. Награжден НАНУ как автор разработки новой концепции канцерогенеза — сложного процесса зарождения опухоли; автор более 90 научных работ, 9 изобретений.
Его коллега и соавтор изобретения уникального метода диагностики рака по слюне Татьяна Подгаевская — врач-терапевт, патоморфолог, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, член Европейского общества патологов, автор и соавтор около 60 научных работ, одного открытия, 7 изобретений, 30 лет работала в АМН Украины.
Их открытие «Явление кальций-белковозависимой детерминации дифференцировки клеток» и основанном на этом методе диагностики рака по слюне был признан Департаментом интеллектуальной собственности одним из 10-ти лучших изобретений Украины (патент Украины № 64427 от 16.01.2006).
М.Т. Уточните, чем ваша диагностика отличается от других окномаркеров?
Евгений Суслов: В диагностике мы ориентируемся не на общеизвестные онкомаркеры, а на другие показатели. Разработанный нами онкотест основан на выявлении в сыворотке крови и слюне аномальных внутриядерных белков раковых клеток — дефектных кальций-связывающих фосфонуклеопротеидов как шлаков крови. Указанные дериваты (аномальные биомолекулы) поступают в кровь и слюну, где их можно обнаружить. Учитывая образование биомолекулярных маркеров раковых клеток в том или ином органе, или ткани организма, логично было начать исследование с анализа крови. Мы так и сделали. Это был забор крови не из вены, а из пальца, что уже упрощало процедуру. В 1996 году мы разработали гистохимическую диагностику, позволяющую определять наличие в крови онкомаркеров. Нанося их на мазок крови (или сыворотки) пациента, мы получали определенный кодовый микроскопический «узор». По нему мы фиксировали признаки малигнизации (вредоносности). И тут важно сказать о кальции.
Многие исследователи в области канцерогенеза приходили к выводу о роли свободного (ионизированного) кальция Са2+ в процессе протекции клетки от мутации и развитии рака. На протяжении 30 лет я изучал результаты исследований многих зарубежных учёных и сам работал в этом направлении. Начал с гистологической, гистохимической, биохимической диагностики злокачественных опухолей легких. Благодаря моим наставникам и с помощью коллег мы совместно с Татьяной Подгаевской выявили явление кальций-белковозависимой детерминации дифференцировки клеток. Нами была обнаружена прямая зависимость роста и дифференцировки молодых базовых клеток в типоспецифические зрелые клетки от содержания, поступления и обмена катиона Са2+ в клетке.
М.Т. Объясните важность кальция в организме, ведь наши читатели решат, что это обычный кальций — мел или яичная скорлупа.
Евгений Суслов: Видов кальция есть несколько. Кальций хлористый используют, как правило, внутривенно в качестве противоаллергического лекарственного препарата. Широко используется карбонат кальция, не растворяется в воде, при приёме внутрь оказывает влияние в основном в пищеварительном аппарате, так как слабо всасывается в кровь. Глюконат кальция и лактат кальция — препараты, которые, согласно последним данным, не обладают высокой усваимостью. Что касается крови, то в ней кальций существует в трех основных формах. Приблизительно 40% кальция связано с белками, около 15% связано в комплексы с фосфатом и цитратом, оставшаяся часть находится в несвязанной форме (свободной, активной) в виде ионов (Са2+).Вот этот кальций и надо доставить в поврежденные ядра клеток для запуска программы апоптоза.
Татьяна Подгаевская: Са2+ — это жизненно необходимый катион, он не только формирует каркас костей, но и принимает участие в проведении нервно-мышечного импульса, в сокращении сердечной и скелетных мышц, в системе свертывания крови. Он содержится в зубах и костях, его «плазменная» часть фильтруется почками. А ионизированный кальций — это катион, свободно циркулирующий в крови и составляющий 46-50 % от всего кальция крови. Его уровень в крови возрастает при понижении pH крови и снижается при её защелачивании. Причинами увеличения ионизированного кальция в крови могут быть уже развивающиеся раковые опухоли, метастатическое поражение костей (постепенное разрушение их структуры с выходом кальция в общий кровоток), начало мутаций в клетках-«подростках».
Евгений Суслов: Именно при прогрессивном росте раковой опухоли во внеклеточной среде и крови повышается не только уровень Са2+, но и аномальные кальций-связывающие ядерные белки. Точнее, повышается Са2+гистоновая фракция внутриядерных белков, энзимов (ферментов) и дефектных макромолекул ДНК, которых в норме не должно там быть. Обнаружение в сыворотке крови и слюне указанных биомолекул позволяет сделать вывод о наличии в организме канцерогенной патологии. Этим наш тест кардинально отличается от существующих в мире онкомаркерных тестов.
Почему именно анализ по слюне?
Татьяна Подгаевская: В 2004 году мы в соавторстве с Евгением Ивановичем разработали новый метод диагностики рака по слюне, основанный на нашем открытии и обзоре всемирной научной литературы. Главное – на слюну (в отличие от анализа по крови) факторы внешней среды не воздействовали, и мы приступили к фундаментальному исследованию проб слюны. Наши ожидания и теоретические предположения полностью подтвердились, оправдались. И мы были удивлены точностью полученных результатов: ведь на протяжении многих десятилетий точнее метода анализов крови в мире не было. И радовало то, что этот метод забора материала является атравматичным, безболезненным и незатратным ни для нас, ни для самого пациента.
М.Т. Как проходит анализ?
Татьяна Подгаевская: Для анализа достаточно 1,5 — 2,0 мл слюны, собранной натощак и доставленной в лабораторию в течение часа. Проводится разведение, центрифугирование пробы слюны, распределение на 4 части и постановка фотогистохимической реакции с использованием разных реактивов в каждом образце. Далее получаем распечатки спектрофотограмм и проводим их аналитическую оценку. Определяем наличие или отсутствие в пробе слюны пациента вышеуказанных онкомаркеров и чувствительность к препарату — комплексонат-лиганду глюконата кальция, или Геносансу. На все понадобится 2-3 часа. Наш метод биохимический. Это фотогистохимическая реакция, оцениваеваемая с помощью спектрофотометра. Основан на спектрально-избирательном поглощении монохроматического потока световой энергии при прохождении его через исследуемый раствор. Это наиболее точный метод по сравнению другими.
М.Т. Что такое Геносанс?
Евгений Суслов: Геносанс — это условное название разработанного нами препарата — комплексонат-лиганда глюконата кальция, доставляющего Са2+ в цитоплазму и в ядро раковой клетки.
И ученые давно пытались решить эту проблему доставки. Нам, в результате многолетних экспериментальных исследований, удалось решить задачу на молекулярном уровне. Мы учли наработки нобелевского лауреата, немецкого ученого Отто Варбурга, который еще в 1932 году подтвердил отсутствие свободного кислорода в кислой среде, которая более благоприятна для раковых мутаций. В нашем препарате присутствует кислород в максимальном количестве, которое препятствует развитию рака.
Под воздействием комплексонат-лиганда глюконата кальция (Геносанс) упреждается перерождение нормальных молодых, пока ещё не дифференцированных клеток в опухолевые на этапе их дифференцировки (останавливается клонирование раковых клеток), а уже сформированные раковые клетки переключаются на программу апоптоза и удаления апоптических частиц из организма. Гены апоптоза находятся в ядре клеток, именно туда нужна доставка Са2+. Запускается апоптоз, раковые клетки сморщиваются, распадаются на крошки, удаляются. Прекращается интоксикация, метастазы рубцуются или рассасываются. Препарат вводится капельно, внутривенно, курсами по 10 капельниц на курс через день. Лечение испытывали на культуре ткани, на животных и на добровольцах с 2-4 стадиями заболевания, как до операции, так и после операционного вмешательства. Конечно, более быстрый результат достигался после оперативного вмешательства. Но большинство наших добровольцев — это пациенты, у которых есть противопоказания для операции, множественные метастазы во внутренние органы и даже кровотечения. Или у многих имеются труднодоступные опухоли и метастазы в позвоночник, ребра, головной мозг. Если опухоль имеет развитый соединительно-тканный каркас -цитоскелет, препарат там оседает, вся опухоль пропитывается этими солями, останавливается в росте, «мумифицируется», но сам орган остается жизнеспособным.
М.Т. В чем причина того, что и онкотест, и препарат не применяются массово?
Евгений Суслов: Комплексонат-лиганд глюконата кальция не токсичен, в отличие от других химиопрепаратов. Чтобы зарегистрировать препарат, он должен иметь хоть минимальную токсичность. А все «началось» с того, что онкобольных — узников фашистских концлагерей, хотели уничтожить в специальной камере, выпустив ядовитый газ — иприт. Но обреченные пленники выжили, у многих даже уменьшились опухоли. Потому многие онкопрепараты содержат отравляющие вещества, которые повышают проницаемость тканей для химиопрепаратов. К сожалению, существующие препараты против рака — токсичные, отравляющие весь организм. Но фармакологи считают, что, чем выше токсичность, тем эффективнее воздействие препарата на пораженные клетки. Но они убивают и весь организм. И это давно реальный вопрос: от чего умирают больные — от раковой опухоли или в результате интоксикации от применения химиотерапии?
Татьяна Подгаевская: Сегодня наш препарат и наш онкотест официально не зарегистрированы ещё и по причине отсутствия у нас финансов для прохождения полной регистрации. Это длительный процесс. И очень большие деньги. Сейчас препарат лишь может быть рекомендован как очень эффективная адъювантная (дополнительная) терапия на добровольных (волонтёрских) началах.
Автор: Марина Ткаченко.
