Российские ученые опять «победили рак». У нас де жа вю

25 мая по российским новостным пабликам в очередной раз прошла радостная новость о том, что «российские учёные наконец победили рак». Речь про исследования ученых из Уральского федерального университета про попытку внедрения магнитных наночастиц в клетки иммунной системы для транспортировки лекарственных препаратов.

Разбираемся, почему у нас де жа вю.

Иммунотерапия, использующая собственные защитные силы организма для борьбы с раком, стала прорывом в медицине XXI века. Дендритные клетки играют в ней центральную роль: они захватывают опухолевые антигены и «презентуют» их Т-лимфоцитам, которые затем атакуют раковые клетки. Впервые такой подход был успешно применён в 2010 году, когда FDA одобрило вакцину Provenge для лечения рака простаты.

Проблема заключается в том, что менее 5% модифицированных дендритных клеток доходят до лимфатических узлов, где происходит активация иммунитета, что снижает эффективность терапии.

Учёные из Уральского государственного медицинского университета и Уральского федерального университета предложили решение этой проблемы. Они разработали магнитные наночастицы диаметром около 14 нанометров, созданные методом лазерного испарения металлической мишени. Такой размер обеспечивает оптимальное сочетание магнитных свойств и биосовместимости, позволяя частицам безопасно взаимодействовать с клетками. Наночастицы вводятся в дендритные клетки, которые затем под воздействием внешнего магнитного поля направляются к лимфоузлам — ключевым центрам иммунного ответа.

Магнитное поле помогает «подтягивать» дендритные клетки к лимфоузлам, предотвращая их «потерю» по пути. Это увеличивает концентрацию клеток в зоне активации иммунитета, усиливая борьбу с опухолью. Следующий этап — создание трёхмерных микросфер из клеток, которые смогут целенаправленно мигрировать в ткани, обеспечивая ещё более точную доставку.

Таким образом, речь идёт отнюдь не об излечении рака и лекарстве против него. Речь об уже известной технологии. Инновационным является лишь метод транспортировки дендритных клеток, который вовсе не гарантирует эффективность лечения.

Описание технологии, конечно, впечатляет, особенно не очень грамотных в медицине читателей. Однако бес, как говорится, в деталях.

Лабораторные тесты подтверждают, что наночастицы безопасны и эффективно управляются магнитным полем. Однако клинические испытания ещё впереди: необходимо доказать, что метод работает на людях и не вызывает побочных эффектов. Такое тестирование займет годы и потребует существенных человеческих и финансовых затрат.

Вопрос экономики в данном случае вообще является весьма критичным. Производство наночастиц и сложных магнитных систем является очень дорогостоящим, что безусловно ограничит доступность терапии.

Следует также отметить, что «открытие» уральских ученых по сути открытием в строгом смысле этого слова не является. В 2022 году учёные из MIT (США) создали наночастицы для доставки антигенов в дендритные клетки, но без магнитного управления. Китайские исследователи из Университета Цинхуа в 2023 году предложили использовать магнитные наночастицы для доставки лекарств в опухоли, что повысило эффективность химиотерапии на 30%.

Тем не менее, если клинические испытания подтвердят эффективность, метод станет основой для новых вакцин против устойчивых опухолей, увеличив выживаемость пациентов. Однако очевидно, что высокая стоимость технологи и и сложность производства наночастиц сделают технологию доступной только в специализированных центрах.

Между тем аналогичные сообщения о «победе над раком» пробегают в СМИ едва ли не раз в полгода. К примеру, летом 2024 года учёные из Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук объявили о создании наночастиц из кремния и золота с контролируемым размером. Эти частицы способны преобразовывать инфракрасный свет в тепло, что делает их перспективным инструментом для фототермической терапии рака — метода, при котором опухолевые клетки разрушаются под воздействием локального нагрева.

Методика синтеза основана на лазерной абляции в жидкости, позволяющей получать наночастицы размером около 200 нанометров. Такой размер обеспечивает оптимальное поглощение инфракрасного света и эффективное тепловыделение. Лабораторные эксперименты показали, что кремниево-золотые наночастицы нагреваются в три раза эффективнее, чем чисто кремниевые структуры, что подтверждает их потенциал для гипертермии — нагрева раковых клеток до температур, вызывающих их гибель (обычно 42–45 °C).

Однако разработка пока находится на ранней стадии. Тесты проводились только в лабораторных условиях, без участия биологических моделей, таких как клеточные культуры или животные. Клинические испытания, необходимые для подтверждения безопасности и эффективности, ещё не начинались. Это типичная ситуация для нанотехнологий: громкие анонсы часто опережают реальные достижения, создавая завышенные ожидания.

Проблема клинического применения подобной технологии связана с биосовместимостью и накоплением наночастиц в организме. Исследования показывают, что частицы размером более 100 нанометров могут накапливаться в органах и оказаться опасными для организма. Кроме того, точная доставка к опухоли остаётся вызовом: наночастицы должны преодолевать биологические барьеры, такие как кровеносная система и опухолевая микросреда.

В 2016 году биологи и химики из России, Китая и Финляндии разработали новый тип пористых кремниевых наночастиц, которые можно заполнять химиотерапевтическими препаратами для доставки в раковые опухоли. В экспериментах на клеточных культурах наночастицы с противоопухолевыми веществами подвергались электромагнитному или инфракрасному облучению, что активировало их действие. Эта технология, однако, не уникальна: за последние годы учёные создали множество методов лечения рака, основанных на органических и неорганических наночастицах, которые либо разрушают опухоли напрямую, либо доставляют лекарства.

В одних случаях наночастицы сами служат инструментом уничтожения опухоли, выступая «мишенью» для иммунных клеток или лазерного излучения, которое нагревает частицы, вызывая гибель раковых клеток (фототермическая терапия). В других — они действуют как носители, доставляя токсичные молекулы точно в опухоль, что снижает дозу препарата и минимизирует вред для здоровых тканей. Наночастицы могут быть органическими, имитирующими клетки, или неорганическими, незаметными для иммунной системы.

Российско-китайско-финская команда объединила преимущества обоих подходов, создав пористые кремниевые наночастицы. Их структура позволяет загружать любые вещества и изолировать их от внешней среды, предотвращая повреждение здоровых клеток. Такая технология повышает точность химиотерапии и снижает побочные эффекты.

В 2017 году российские ученые из НИТУ МИСиС совместно с коллегами из индийского Института ядерной физики создали золотые наночастицы в форме звезд для борьбы с раковыми клетками. Частицы из серебра и золота широко используются для диагностики и фототерапии раковых клеток из-за из способности давать яркий отблеск при попадании на них лазера.

Недостатком подобных частиц является склонность слипаться друг с другом при попадании в кровь. Как результат, частицы перекрывают сосуд и не могут добраться до пораженных участков. В данном случае ученые синтезировали стабильные наночастицы на основе золота, которые не агрегируют при введении в кровь.

В 2018 году учёные из Университета Калифорнии создали липосомальные наночастицы для доставки доксорубицина, увеличив эффективность лечения рака груди на 40% в доклинических моделях.

Кремниевые наночастицы привлекательны благодаря биосовместимости и способности разлагаться в организме, снижая риск накопления. Такие частицы могут удерживать до 50% массы активного вещества, что делает их эффективными носителями. Однако переход к клиническому применению тормозится: испытания на животных и людях требуют времени, а производство наночастиц остаётся дорогостоящим. Например, разработка одного препарата на основе нанотехнологий может стоить до 1 миллиарда долларов.

Кроме того, остаются нерешенными проблемы неточной доставки наночастиц к опухоли и их возможную токсичность. Исследования 2023 года показали, что наночастицы размером более 100 нанометров могут задерживаться в печени, вызывая её воспаление. Для решения этой проблемы учёные разрабатывают «умные» наночастицы, реагирующие на pH или температуру опухолевой среды — но это займёт долгие годы.

Калифорнийская технология в теории может стать частью комбинированной терапии, усиливая иммунотерапию или CAR-T-терапию. Если клинические испытания, которые могут начаться в ближайшие 5–7 лет, подтвердят безопасность, кремниевые наночастицы найдут применение в лечении рака лёгких, печени или меланомы.

Таким образом, нетрудно заметить, что ни в одном из описанных случаев не идет речь о разработке лекарства или вакцины от рака. Речь лишь о методах — причем преимущественно пока остающихся в стенах лабораторий — доставки уже известных лекарственных препаратов в онкоклетки. Путь от лаборатории до клиники занимает 5–10 лет, а стоимость разработки может достигать миллиардов рублей.

Проблема излечения онкозаболеваний при этом остаётся прежней: поздняя диагностика, отсутствие широко доступных методов эффективного лечения, гигантские очереди в онкоцентры. А главное — не выявляются причины широкого распространения онкологии в современном мире и не ведется планомерная борьба с ними. А именно на это и следует делать упор.

#медицина #онкология #наука #исследования