НА ПУТИ К НОВОМУ МЕТОДУ РАДИОТЕРАПИИ

В интервью «ГА» заведующий отделом экспериментальной радиобиологии и радиационной медицины Федерального медицинского биофизического центра им. А. И. Бурназяна (Россия) доктор биологических наук, профессор Андреян ОСИПОВ говорит об исследованиях, проводимых совместно с Институтом КЕНДЛ (Армения) и направленных на разработку нового метода радиотерапии.

- Г-н Осипов, недавно вы подписали долгосрочный договор о сотрудничестве с ереванским Институтом синхротронных исследований КЕНДЛ. Как завязались ваши профессиональные связи?

- Мои контакты с армянскими учеными начались со встречи с академиком-секретарем отделения естественных наук НАН РА Рубеном Михайловичем Арутюняном, с которым мы познакомились на конференции в Японии. Он рассказал мне об Институте синхротронных исследований КЕНДЛ и его экспериментальных возможностях, которые меня заинтересовали. А вскоре я приехал в Армению для участия в международной конференции по ультрабыстрым процессам, которая проводилась КЕНДЛ совместно с DESY – крупнейшим в Германии исследовательским центром по физике частиц. Тогда возникла идея написать совместный проект КЕНДЛ и нашего института с участием сотрудников кафедры генетики ЕГУ и Института молекулярной биологии НАН РА по изучению молекулярных и клеточных эффектов при воздействии ультракороткого импульсного излучения. Это очень интересная и мало изученная тематика, имеющая серьезные перспективы прикладного использования полученных результатов. Мы начали проводить совместные эксперименты с использованием разработанного в КЕНДЛ ускорителя АРЕАЛ, потом подали на грант Российского научного фонда и в 2019 году получили финансирование.

- Финансирование было выделено только российской стороне?

- Да, но фонд, финансирующий эти проекты, допускал и участие в них ученых стран СНГ. Это не был российско-армянский проект, он был российским, но в данном случае с участием Армении. Причем еще до подачи проекта совместно с КЕНДЛ мы получили интересные предварительные результаты. А нам было важно показать, что достойна внимания не только сама идея проекта, но уже выполнена какая-то часть работы, получены интересные результаты.

- Пожалуйста, расскажите подробнее о ваших совместных работах.

- Речь идет о радиобиологии ультрабыстрых процессов. Это новая область, которая только начинает развиваться. Явления, с которыми мы сталкиваемся в процессе исследований, отличаются от известных. Причем мы занимаемся не только теоретической частью этих исследований, но и экспериментальной, облучаем как опухолевые, так и здоровые клетки и сравниваем результаты.

- То есть ваши исследования направлены на поиск нового метода лечения онкологических заболеваний?

- Именно так, но я не думаю, что нам удастся быстро выполнить поставленную задачу. На разработку метода, который уже можно внедрять в клиническую практику, понадобится определенное время. Однако результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что под воздействием ультракороткого импульсного облучения выход трудно репарируемых повреждений выше, чем при используемом сегодня в клинической практике облучении. Различие применяемого в настоящее время и разрабатываемого нами метода можно сравнить с применением стрелкового автоматического оружия. Можно растянуть использование пуль на какое-то время, а можно нанести мощный удар, который сразу уничтожит мишень. Наша задача уничтожить раковую клетку, используя ультракороткое импульсное излучение. Но чтобы наш метод стал практически применимым, необходимо исследовать множество сопутствующих эффектов.

- То есть речь идет о более сильном радиационном воздействии за короткое время?

- Да, тут высока вероятность наложения сильных эффектов, ведь мы используем очень короткий импульс огромной мощности, но при этом воздействии процессы еще мало изучены.

- И все же какие-то предварительные результаты, наверное, есть. Как реагирует биологический материал на воздействие того облучения, которое вы используете?

- Основная проблема радиотерапии заключается в том, что есть чувствительные к радиации опухолевые клетки, а есть и устойчивые, которые выживают при воздействии облучения. Их выживание зависит от многих факторов. И реакции на облучение индивидуальны, и тип опухоли имеет значение. Вероятность рецидива при используемой сегодня радиотерапии пока что еще высокая. Мы же стараемся с помощью нашей технологии уничтожить любую опухолевую клетку независимо от ее резистентности. Как я уже говорил, наше первичное предположение о том, что число трудно репарируемых повреждений будет больше при ультракоротком облучении подтвердилось.

- Вы говорите о том объекте, на который воздействуете или о соседних тканях?

- Мы говорим об объекте, на который воздействуем, об опухолевых клетках и о мишени. В радиобиологии критическая мишень это ДНК, поэтому мы в основном исследуем процессы, возникающие в ДНК, и критические повреждения ее структуры, которые, как правило, приводят к гибели поврежденных клеток.

- Как сказывается это воздействие на соседних здоровых клетках?

- Существует понятие наименьшего зла, а как свидетельствуют результаты наших исследований, при сверхбыстром облучении негативное воздействие на здоровые клетки меньше, чем при стандартной радиотерапии. Меньше и побочных эффектов. А это очень важно.

- В чем новизна вашего метода?

- Ультракороткое импульсное облучение сверхвысокой мощности пока что нигде не используется в клинической практике. В Германии и США эти исследования ведутся. Но открытых публикаций по этим работам пока мало. Насколько мне известно, мы единственная российская команда, которая исследует биологические эффекты ультракороткого импульсного ионизирующего излучения. Причем мы работаем с Арменией.

- Наверное, каждая из участвующих в этом проекте сторон выполняет свою часть исследований. Что делается в КЕНДЛ?

- До заключения договора о работе, как я уже говорил, выполнялись в рамках проекта Российского научного фонда. В Институте КЕНДЛ проводили облучение клеток, потому что здесь имеется уникальная установка – ускоритель АРЕАЛ, в России в открытом доступе таких нет. Основная экспериментальная часть проводилась на КЕНДЛ, поскольку облучение очень важно, а уже анализ эффектов делали мы, в Центре Бурназяна. Плюс, теми же дозами для контроля мы проводим облучение и в России на клинических ускорителях и сравниваем эффекты.

- Как финансируются эти работы?

- Сейчас речь идет о паритетном сотрудничестве, то есть биологическую часть и облучение на медицинских ускорителях будет финансировать Центр Бурназяна, а облучение в КЕНДЛ будет финансироваться Комитетом по науке Армении. Но проведение этих исследований требует серьезных вложений, поэтому мы будем подавать и на международные гранты.

- Расскажите, пожалуйста, о результатах этих исследований.

- Мы уже провели исследования на клетках, по предварительным данным, используемый нами метод более эффективный. Но пока эти работы ведутся только на уровне клеток. А прежде чем предлагать этот метод медикам, нужно провести исследования на животных. Проект, который мы сейчас планируем, предполагает исследования на мышах, а потом будем сравнивать полученные результаты с результатами применения стандартной радиотерапии и продвигаться к дальнейшему внедрению таких ускорителей, как АРЕАЛ, в медицинскую практику.

- То есть сама установка имеет значение?

- Разумеется, но обязательное условие - чтобы используемый для облучения ускоритель был подобным тому, который мы используем в экспериментах. Причем для использования в медицинской практике понадобятся ускорители большей мощности, чтобы повысить проникающую способность излучения, но наращивание мощности ускорителя АРЕАЛ входит в ближайшие планы института КЕНДЛ. То есть сегодня наши армянские коллеги работают над созданием прототипа установки, которая найдет применение в медицинской практике. Однако путь от прототипа к промышленной установке долгий и требующий серьезных затрат.

Первый этап исследований на клеточном уровне мы успешно прошли, получили обнадеживающие результаты, сейчас переходим на второй этап – исследования на экспериментальных животных. Надеюсь, результаты второго этапа тоже подтвердят эффективность предлагаемого метода. А дальше – внедрение. Думаю, сначала этот метод сможет использоваться только в высокотехнологичных клиниках, которые будут располагать установками, отвечающими нашим требованиям. А то, насколько широко этот метод будет использоваться в клинической практике, зависит от возможностей системы здравоохранения.

- И все-таки почему в качестве долгосрочного партнера вы выбрали именно Институт КЕНДЛ?

- Во-первых, в России мы не имеем доступа к такой установке, как АРЕАЛ, а значит не можем полноценно обеспечить экспериментальную часть исследований. Есть и другие причины. Мы давно сотрудничаем с коллективом КЕНДЛ и его руководителем Багратом Григоряном, это прекрасная профессиональная команда, с которой мы не просто сработались, но и подружились, у нас полное взаимопонимание в профессиональных вопросах, что очень важно для достижения поставленной цели. Очень надеюсь, что результатом наших совместных усилий станет внедрение нового эффективного метода радиотерапии, что станет серьезным шагом в лечении онкологических заболеваний.