Подобраться изнутри: как в России ищут способ победить глиобластому — самый агрессивный вид рака мозга

Человечество уже не один десяток лет ведет борьбу с онкологическими заболеваниями. В лечении многих видов рака за это время удалось добиться значительного прогресса, но некоторые злокачественные опухоли и сегодня почти не оставляют пациентам шансов. В частности, речь идет о глиобластоме — самой агрессивной и, к сожалению, весьма распространенной опухоли мозга. Однако есть надежда, что в недалеком будущем эту болезнь удастся одолеть. Об одном из возможных способов победы над глиобластомой Vokrugsveta.ru рассказал нейрохирург, доцент кафедры нейрохирургии Санкт-Петербургского медицинского университета имени Павлова Олег Викентьевич Острейко.

Когда диагноз становится приговором

Причины, по которым в головном мозге поселяются злокачественные опухоли, весьма разнообразны. Бывает, например, что такого рода болезни передаются по наследству — к счастью, подобное наблюдается достаточно редко. Основной причиной смертельного заболевания выступает внешняя среда, ее негативное воздействие.

— Особенно опасны рентгеновские лучи. Например, в послевоенные годы существовала практика, когда детей облучали рентгеном от лишая — а потом, через 20–25 лет у многих из них образовались опухоли, правда, главным образом, доброкачественные, — свидетельствует нейрохирург Олег Острейко.

По его словам, другой причиной возникновения глиобластомы может стать заражение теми или иными вирусами, меняющими всю структуру ДНК и способными привести к началу опухолевых процессов. Развитием онкологического заболевания чреваты и травмы головы, и даже хронический стресс.

Но почему злокачественные образования так опасны именно для мозга? Да потому что мозг невероятно функционально насыщен. Выражаясь иносказательно, вся мозговая ткань — сплошной «кабель» с разного рода «проводниками». Перережь любой «проводок» — и нарушится та или иная из функций организма.

— Если в головном мозге образуется злокачественная опухоль, то работать с ней хирургическим путем очень сложно. Другие части тела и органы оперировать проще. Там можно, сражаясь с опухолью, достаточно широко иссекать ткани. Мозг же чересчур иссекать нельзя. Положение осложняется тем, что злокачественные клетки, порождаемые опухолью, способны мигрировать вдоль структур мозга — по мельчайшим путям вокруг сосудов и нервных волокон, как по своеобразным дорожкам. А проследить пути их миграции на современном уровне развития технологий можно лишь тогда, когда опухоль уже изрядно разрослась, — объясняет Острейко.

Согласно данным 80-летней давности, пациенты у которых диагностировали глиобластому, в среднем жили с опухолью 6–8 месяцев. Надежды на то, что развитие медицинских технологий поможет радикально изменить эту печальную статистику, пока не оправдались.

— За минувшие годы были затрачены миллиарды на создание и совершенствование микрохирургии, средств наркоза, лучевой и химиотерапии, вакцинотерапии. И как вы думаете, сколько сейчас живут люди с глиобластомой? В среднем 14 месяцев! То есть, на деле прогресс оказался микроскопическим, — сетует Острейко.

Главная проблема, по словам специалиста, заключается в том, что злокачественные опухоли обладают нестабильным геномом, они постоянно находятся в процессе мутации. То есть, речь идет о популяции клеток с постоянно меняющимися свойствами. Допустим, человека облучили, сделали ему химиотерапию — и какая-то часть популяции погибла. Но часть злокачественных клеток выжила, они приспособились — и им повторные облучения уже не страшны.

Непреодолимый барьер

Олег Викентьевич специализируется на лечении мозговых опухолей посредством лазерных нейрохирургических технологий.

— Специфика этого метода заключается в малой степени инвазивности. В нашем случае операция выполняется из небольшого разреза на коже при наложении всего лишь одного фрезевого отверстия в черепе — диаметром порядка 15 миллиметров. Где именно делается отверстие, зависит от локации опухоли, но мы всегда стараемся избегать наносить повреждения важным функциональным центрам мозга и мозговым сосудам. Операция выполняется с использованием столь важного прибора, как нейронавигационная станция, позволяющая ориентировать инструмент в пространстве в режиме реального времени. Найдя правильную точку входа в череп, мы вводим в опухоль специальную тупую иглу, берем биопсию. Потом проводим через ткань мозга тончайшее световолокно — минуя, опять же, важнейшие мозговые структуры, — и добираемся им до опухоли. Включаем лазер — и лазерный луч начинает освещать опухоль изнутри. Световая энергия превращается в тепловую — и опухоль изнутри нагревается, лишаясь жизнеспособности, — объясняет Острейко.

Олег Викентьевич уточняет, что создал эту технологию на основе предыдущих наработок в сфере медицинского применения лазеров.

— Мы используем лазеры российского производства — это хорошая, качественная техника, которая хорошо справляется с задачей. В 2011-м, когда я сделал первую операцию с применением этой технологии, подобными разработками занимались и американские коллеги. Позже американцы открыли в Париже, специализированный центр по выполнению таких операций. Этот центр и аналогичный наш в Санкт-Петербурге — стали пионерами в Европе. В России право на получение этой операции имеет любой гражданин, финансирование ведется со стороны Минздрава. Мы можем сами приглашать к себе пациентов, самостоятельно открывая квоты на данный вид лечения. Людям не надо ходить по кабинетам, собирая справки, — поясняет нейрохирург.

Острейко признает, что, хотя этот способ лечения дает хорошие результаты, но отнюдь не гарантирует исцеления. Данная методика направлена на помощь прежде всего тем пациентам, опухоль в мозгу которых не разрослась чрезмерно — и для продления жизни человека нужно и можно уменьшить размеры злокачественного образования.

Но теперь нужно двигаться дальше и создавать еще более эффективные методики, позволяющие полностью ликвидировать как саму опухоль, так создаваемые ею метастазы. И здесь на пути исследователей встают механизмы, запрограммированные самой природой. Главная проблема заключается в том, что в мозг невозможно так просто доставить особо сильные эффективные лекарства, способные справиться с раковыми клетками.

Есть такая структура, как гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — он присутствует у всех позвоночных организмов. Говоря по-простому, это барьер разделяющий мозг и кровеносную систему. Мудрая природа, которая ничего не делает просто так, сотворила ГЭБ для защиты мозга от циркулирующих в крови микроорганизмов, токсинов, клеточных и гуморальных факторов иммунной системы, воспринимающих нервную ткань как чужеродную. Иначе говоря, это фильтр, пропускающий из артериальной кровеносной системы в мозг только питательные, биоактивные вещества; в обратном же направлении он выводит в венозное русло продукты жизнедеятельности нервной ткани.

Увы, в то же время ГЭБ серьезно затрудняет лечение многих заболеваний мозга, так как не пропускает туда целый ряд лекарственных препаратов.

Но есть и весьма эффективные лекарства, которые воздействуют на опухоль подобно тому, как хлорка воздействует на микробов — полностью ликвидируют. Один из них — известный еще с конца 1960-х антибиотик доксорубицин; есть и другие столь же сильные препараты. Беда в том, что, если ввести их в кровь пациента, ГЭБ они не преодолеют. Значит, нужно искать другие способы доставить их в мозг.

— Американские и китайские исследователи, бившиеся над решением этого вопроса, пытались упаковать доксорубицин в оболочки из липидов — разного рода биоорганических веществ. Такие эксперименты ведутся уже многие годы, но они так ни к чему и не привели, — констатирует Острейко.

Проблема и способ ее решения

Получается, что единственный перспективный вариант — доставить лекарство прямо в мозг, минуя ГЭБ. Но и это, как оказывается, задача крайне сложная.

— Можно, конечно, высверлить в черепе отверстие, вставить в него шприц и «пшикнуть» раствором препарата на опухоль. Но это ничего не даст — через несколько часов лекарство разложится на составляющие элементы, не успев оказать целительного воздействия, — объясняет Олег Викентьевич.

Необходимо, чтобы препарат воздействовал на опухоль в течение длительного времени. Над решением этой задачи работают исследователи из разных стран, но настоящего прорыва добиться пока не удалось. Так, еще в 1990-х в США создали лекарственное средство под названием «Глиадель». Его помещали в ячейки на биоразлагаемых пластинках размером 1×2 сантиметра, а сами пластинки укладывали на опухоль.

— Сначала было много восторгов — вот, наконец-то мы справились с проблемой! Но потом овации стали затихать. Выяснилось, что в «Глиаделе» применяется препарат, способный самостоятельно преодолевать ГЭБ. Подозреваю, что американские коллеги просто пытались создать наибольшую концентрацию этого лекарства на опухоли. Но самое неприятное — пластины, в которые укладывалось лекарство, оказывали на мозг раздражающее воздействие. У пациентов стали возникать разного рода мозговые воспаления, энцефалиты, нагноения, эпилептические приступы. А когда у человека и так ослабленный онкологией иммунитет, то подобного рода дополнительные недуги способны ускорить гибель. И, наконец, «Глиадель» не способен в равной степени воздействовать на все раковые клетки. Ведь эти клетки не являются одинаковыми — их геномы всегда немножко разные, их ДНК постоянно мутируют. Соответственно, одни клетки препарат убивает, а другие оказываются к нему нечувствительными. Те клетки, которые выживают, потом обеспечивают рост опухоли, — поясняет специалист.

По словам Острейко, ему доводилось знакомиться и с более примитивными вариантами этой идеи.

Острейко и его коллеги-химики пять лет неустанно бились над решением проблемы. И сейчас, по словам Олега Викентьевича, они уже могут говорить о создании весьма многообещающей технологии.

— Мы взяли одно из веществ, изначально присутствующих в человеческом мозге — и на его основе «слепили» полимерные молекулы, которые послужили капсулами для упаковки лекарства. Поскольку вещество помещенных в специальный гель капсул изначально присутствовало в мозге, он их не отторгает. В крохотных капсулах будет содержаться один очень сильный препарат. Как бактерия не может выработать в себе устойчивости к хлорке, так и клетки опухоли не смогут противостоять этому лекарству, — объясняет нейрохирург.

Как именно нанокапсулы с лекарством планируется доставлять в мозг? Олег Викентьевич придумал использовать для этого уже опробованную методику лазерной нейрохирургии.

— Голова больного жестко фиксируется на операционном столе, после чего включается нейронавигационная станция. Она позволяет, используя имеющееся МРТ-изображение головы пациента, высверлить фрезевое отверстие в точно выбранном месте. Потом в получившееся отверстие диаметром чуть больше сантиметра вводится тонкое оптоволокно, с помощью которого мы подвергаем опухоль нагреванию. Потом туда же входит тупоконечная игла, которую хирург, используя все ту же систему нейронавигации, направляет точно в опухоль. Через нее впрыскивается гель, содержащий нанокапсулы с препаратом. Сейчас данная методика находится в стадии патентования, — рассказывает Острейко.

Испытание на грызунах прошло успешно

По словам Олега Викентьевича, они с коллегами уже опробовали эту технологию на грызунах.

— Сначала мы подсадили в мозг лабораторных крыс клетки злокачественной опухоли. Потом, когда опухоль выросла, сделали им трепанацию, обработали опухоли лазером, а позже впрыснули туда наши нанокапсулы и все зашили. Через месяц мы отдали наших грызунов в лабораторию Института нейрохирургии — на обследование под микроскопом. Они их изучили, жутко удивились и пишут нам: «Вы знаете, 75% ваших животных совершенно здоровы!» — делится Острейко.

В перспективе нанокапсулы можно будет применять для лечения всех видов злокачественных опухолей. Увы, ускорить внедрение технологии, которая потенциально способна спасти множество жизней, не получится: использовать для лечения нанокапсулы можно будет лишь тогда, когда они пройдут полные циклы доклинических и клинических испытаний. Провести такие исследования могут лишь сертифицированные лаборатории.

— У нас достигнута договоренность с санкт-петербургским Национальным медицинским исследовательским онкоцентром имени Петрова — они готовы взять на себя проверку эффективности наших нейрокапсул, — сообщает Острейко.

Нейрохирург не скрывает, что исследование и совершенствование разработанной им и коллегами методики стоит денег — речь идет о сумме примерно в 50 млн рублей. Для привлечения финансирования разработчики технологии нанокапсул создали стартап Neurolight Technology, ставший резидентом инновационного центра «Сколково».

Хочется надеяться, что у них все получится. В этом заинтересованы все мы, ибо никто не застрахован от онкологических заболеваний.