«Наука в Сибири» № 15 (2501) 22 апреля 2005 г. ПРОЕКТЫ, ОРИЕНТИРОВАННЫЕ НА ЗДОРОВЬЕ В прошлом номере «НВС» опубликовано интервью с академиком Валентином ВЛАСОВЫМ, директором Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН о становлении и работе Центра новых медицинских технологий СО РАН в новосибирском Академгородке. Сегодня учёный рассказывает о трех конкретных проектах, по которым в Центре идет активная работа. Прежде всего, хочу повторить, что ЦНМТ ведет совместные исследования с разными организациями. Среди главных партнеров Центра сегодня — организации СО РАН (Центральная клиническая больница, лаборатории Института химической биологии и фундаментальной медицины и Института цитологии и генетики), институты СО Российской медакадемии (Институт клинической иммунологии, Институт клинической и экспериментальной лимфологии, Институт терапии), НГМА (мединститут), Новосибирский областной онкодиспансер, Городская инфекционная больница № 1, Госпиталь СибВО № 333, Томский онкологический центр, Ростовский мединститут, Российский государственный медицинский университет (Москва). Современные исследования, особенно в медицине, обычно требуют координированных усилий нескольких коллективов. Некоторые направления просто невозможно развивать в рамках одного института или даже одной академии. Например, стволовые клетки. Надеяться на успех в этой области можно только объединяясь, чтобы совместно использовать дорогостоящее оборудование и специализированные помещения, иметь доступ и к специальным экспериментальным животным, и к пациентам. В Сибири работы в этом направлении можно вести, объединив усилия организаций СО РАН (Центр, Институт химической биологии и фундаментальной медицины, ИЦиГ СО РАН) и имеющего большой опыт, лицензии и клиническую базу НИИКИ СО РАМН. Осторожно — клещ! Сибиряки издавна знают, что укус клеща грозит заболеванием клещевым энцефалитом. В последние годы все шире распространяется переносимое клещами заболевание болезнь Лайма (боррелиоз). Ученые разных стран показали, что клещи способны переносить много инфекционных агентов — на сегодня их насчитывают около 20. Мы поставили задачу изучить, чем же опасны наши сибирские клещи. Для этого были разработаны оригинальные высокочувствительные тест-системы, и нашим институтом, совместно с ИСиЭЖ СО РАН, исследованы разные виды клещей, распространенных в Сибири. Оказалось, что сибирские клещи напичканы опасными возбудителями инфекций! В них обнаруживаются, помимо вируса клещевого энцефалита и боррелий, бартонеллы, эрлихии, анаплазмы, бабезии. Процент зараженности клещей варьирует в разных районах, в некоторых заражены тем или иным агентом практически все клещи. И большинство этих агентов они вносят в кровь мелких животных при укусе. Таким образом, укус клеща почти гарантирует попадание какой-либо нечисти в кровь. Способны ли проникать эти инфекционные агенты в кровь человека при укусе, способны ли размножиться и вызвать заболевание? На данные вопросы должен был ответить эксперимент, проведенный исследователями в прошлом году при поддержке руководства СО РАН и Областной администрации. Наши ученые исследовали кровь у 350 пациентов, госпитализированных после укусов клещей. Оказалось, что у 6 % пациентов в крови обнаруживается вирус клещевого энцефалита, у 17 % — боррелии, а у 16 % — бартонеллы. Таким образом, инфекционные агенты, имеющиеся в клещах, попадают в организм человека при укусе. Отмечу, что до проведенного эксперимента вообще не было известно, что местные клещи могут заражать людей бартонеллами. Упомянутые болезни излечиваются современными препаратами, но лучше «на зуб» клещу не попадаться. Это не безобидные инфекции, например, нелеченный боррелиоз очень опасен отдаленными последствиями (артриты и т. д.). В последние годы количество госпитализированных после укусов клещей растет, в Новосибирске в прошлом году умерло несколько больных клещевым энцефалитом, в том числе ребенок. Хочу заметить — люди часто ведут себя беспечно. Наблюдаю типичную весеннюю картину — светит солнышко, родители беседуют с друзьями, а ребенок роется под кустами в листве. Я им говорю — это опасно. Мне в ответ — у нас страховка, укусит клещ — бесплатно поставят укол! А ведь укол может и не помочь, не защитит ни от чего, кроме клещевого энцефалита (да и то не всегда)! Наступившие теплые дни — начало опасного для сибиряков сезона. Необходимо учесть следующее. Укусу клеща можно подвергнуться с апреля и до октября. Но наибольшая вероятность встретиться с клещами — с момента таяния снега до середины июня. В это время нужно воздержаться от прогулок по лесам и кустистой местности, особенно по оврагам, заросшим акацией, осинами и березами. Если надобность такая есть — в силу профессиональной деятельности и увлечений — следует провакцинироваться от клещевого энцефалита. Только делать это нужно заранее, осенью или ранней весной, сейчас уже поздно. Если прививки нет — стоит застраховаться (множество страховых компаний сейчас предлагает свои услуги), чтобы не платить ощутимую сумму за введение иммуноглобулина, если клещ все-таки укусит. Вакцинация дает хороший защитный эффект, введение гаммаглобулина вскоре после укуса также в значительной мере снизит вероятность заболевания. Но ни то, ни другое не дает 100-процентной защиты. Кроме того, как было замечено выше, клещ заражает не только клещевым энцефалитом, а вакцинация и гаммаглобулин предохраняют только от него. Поэтому нужно избегать укусов клещей. Пошел в лес — одень соответствующую одежду, обработай ее репеллентом (слабо, но помогает). Проводи осмотр и взаимный осмотр каждый час. С клещом можно встретиться и не в лесу. В автобусе на вас может попасть клещ с одежды сидящего рядом дачника, на ребенка может стряхнуть клеща принесшая его на себе собака. Так что проживающие в Академгородке должны быть готовы к тому, что однажды обнаружат на своем теле это противное существо. Что делать в подобном случае? Если клещ укусил — его следует извлечь и, захватив с собой, безотлагательно направиться в пункт профилактики, который расположен на территории ЦКБ СО РАН (ул.Пирогова, 25, тел.: 30-97-88). Пункт работает круглосуточно. Там вам введут иммуноглобулин (если вы застрахованы — бесплатно). Независимо от того, получили вы этот укол или нет, следует прислушиваться к состоянию организма, и при малейших отклонениях от нормы (например, повышение температуры), образовании припухлости или окрашенного пятна вокруг места укуса (признак боррелиоза) немедленно обратиться к врачу. Все инфекции, переносимые клещами в нашем регионе, на начальной стадии вызывают гриппоподобное состояние (лихорадка, ухудшенное самочувствие). Кстати, в некоторых случаях клещи могут кусать, но не задерживаться на теле. Например, они могут быть сорваны с кожи одеждой при движении. Этим объясняется тот факт, что некоторые заболевшие отрицают укус клеща, и даже существует местное поверье, что заболеть можно «от наползания» клеща. Конечно же, просто от контакта клеща с кожей не заболеешь, а вот укус иногда можно не заметить. Так что в весенне-летний период нужно особенно внимательно относиться к ухудшению самочувствия, и обращаться к врачу, чтобы при необходимости быстрее начать лечение. Несколько слов о препаратах и рекламе. Противоклещевой иммуноглобулин — препарат из крови доноров, содержащий антитела против вируса клещевого энцефалита. Это действенное средство, при его введении антитела нейтрализуют вирус. Чем быстрее введен иммуноглобулин, тем лучше может быть результат, пока вирусных частиц в крови немного. Недостаток данного препарата в том, что это продукт, полученный из крови людей. А значит, нет абсолютной гарантии, что в нем не содержится чего-нибудь плохого. Известно, что при использовании препаратов из крови людей в принципе может происходить заражение гепатитом и СПИДом. Конечно, препараты строго контролируются, но в ряде стран прекратили производство аналогичных препаратов по соображениям безопасности. Это еще раз подсказывает — лучше встречи с клещом избежать. И еще. В рекламе страховых компаний я неоднократно встречал утверждение, что гаммаглобулин, предлагаемый ими, защищает от боррелиоза. Не верьте, это неправда. Препарат специфичен, он защищает только от вируса клещевого энцефалита. Некоторые доктора рекомендуют вводить при заболевании клещевым энцефалитом рибонуклеазу. Встречаются также рекомендации принимать после укуса клещей иммуностимулятор йодантипирин. Эти рекомендации даются «из общих соображений» — рибонуклеаза якобы может разрушать вирусную РНК, а йодантипирин повысит защитные силы организма. Должен разочаровать читателей — четких доказательств эффективности этих препаратов в отношении клещевого энцефалита нет. Так что еще раз повторяю, лучшая профилактика — избежать встречи с клещом. Наша судьба зависит от того, что записано в наших генах и в генах вирусов и бактерий, нападающих на нас Развитие химии нуклеиновых кислот, создание метода полимеразной цепной реакции и разработка эффективной аппаратуры привели к тому, что в настоящее время имеется возможность быстрой и точной идентификации инфекционных агентов. В лаборатории генодиагностики ЦНМТ в настоящее время проводится диагностическое определение целого ряда инфекционных агентов. Эпидемиологические данные представляют немалый интерес. Например, в последнее время нарастает поток больных с заболеваниями, передаваемыми половым путем. Основное направление деятельности лаборатории сейчас — геномные исследования. Дело в том, что в настоящее время уже выяснена связь ряда наследственных заболеваний с мутациями в определенных генах. Некоторые такие мутации неизбежно приводят к заболеванию, некоторые делают человека менее защищенным при действии внешних факторов, например, при попадании в организм инфекционных агентов. Люди с определенными мутациями склонны к опухолевым заболеваниям. Показано, что в зависимости от определенных мутаций больным людям могут или помогать, или не помогать определенные лекарства. Например, на некоторых пациентов хорошо воздействует ряд препаратов, подавляющих опухоль молочной железы, а другим те же препараты не помогают. В случае инфекционных заболеваний ход болезни и эффективность лечения зависят и от того, как устроены гены инфекционного агента. Например, некоторые штаммы возбудителей туберкулеза устойчивы к действию ряда антибиотиков. Поэтому больных, зараженных такими штаммами, нужно лечить по-особому. Небольшие вариации в строении генов вируса гепатита С определяют, как нужно лечить больного. В зависимости от мутации в вирусном геноме лечение совершенно разное. Нашими сотрудниками разработаны методы генотипирования и количественного определения вирусов ВИЧ-1, гепатита С и возбудителей туберкулеза. Они применяются сейчас и у нас, и в ряде других лабораторий города. Комплекс проектов, развиваемых в ЦНМТ совместно с институтами СО РАН, направлен на создание методов выявления мутаций, связанных с генетическими заболеваниями и развитием опасных состояний. Одним из проектов является тотальное обследование семей, в которых имеется опасность рождения детей, больных фенилкетонурией. Если оба родителя имеют мутации в гене, кодирующем определенный фермент, их ребенок имеет шанс заполучить обе дефектные копии этого гена и родиться больным. Такой ребенок на начальном этапе развития требует особой диеты, несоблюдение которой приводит к тяжелому повреждению головного мозга. Так что важно заранее знать, что такое может случиться, и быть наготове. Люди, предки которых сталкивались с такой проблемой, должны провериться на предмет наличия опасных мутаций в своем геноме, чтобы избежать подстерегающей их опасности. В рамках выполнения проекта сотрудники ИХБФМ «прочитали» проблемные участки генов всех жителей Сибири, в истории семей которых были случаи заболевания фенилкетонурией. Эта кропотливая, требующая дорогостоящих реактивов и уникальных приборов работа выполнена в Центре секвенирования нуклеиновых кислот СО РАН — межинститутском центре коллективного пользования приборами. Центр, единственный за Уралом, работает очень эффективно и по биологической, и по медицинской тематикам. А сейчас те же сотрудники обследуют бездетные семьи. В некоторых случаях имеется проблема «мужской стерильности», то есть мутации в определенном гене приводят к тому, что мужчина не способен стать отцом. Исследование этого гена дает ответ — безнадежна ситуация или проблема является не генетической, а поправимой. Другой пример — детекция мутаций у рожениц, наличие которых может привести к тромбозам и кровотечениям. Заблаговременная проверка проблемного гена дает ответ — будет ли все в порядке при родах или следует провести медикаментозную подготовку. Главный проект В настоящее время доказана возможность излечения больных, страдающих рядом опухолевых заболеваний, при условии раннего обнаружения опухолей. К таким заболеваниям относятся, в частности, распространенные виды рака — рак груди и рак простаты. Когда болезнь не запущена, опухоль легко удаляется без всякой операции, малоинвазивным вмешательством, не остается даже никаких следов. Таким образом, важнейшая задача — создание методов раннего обнаружения опухолей. Институты СО РАН пытаются создать такие методы. В ИХБФМ СО РАН ведутся исследования так называемых внеклеточных нуклеиновых кислот, то есть нуклеиновых кислот, циркулирующих в крови людей. Обнаружено, что при развитии большинства опухолей, в крови больных обнаруживаются ДНК, содержащие определенные гены — сигналы заболевания. Сотрудниками нашего института были разработаны чувствительные методы количественного определения и методы анализа сигнальных генов-маркеров. Важно, что для проведения исследования необходим только образец крови. Не нужно прибегать к биопсии, которая болезненна и, считаю, далеко не безопасна. Разработанные на сегодня методы были предварительно опробованы на пациентках, имеющих различные виды опухолей молочной железы. Похоже, что скоро с помощью простых тестов можно будет легко отличить здоровых пациенток от тех, у кого есть какие-нибудь опухоли. Природу опухоли можно уточнить путем хромосомного анализа. Над созданием этих методов успешно работают ученые ИЦиГ СО РАН. Таким образом, учеными СО РАН создается уникальный арсенал методик для диагностики опухолей молочной железы. Еще отмечу, что в институтах СО РАН имеется парк исследовательских приборов последних поколений (секвенаторы нуклеиновых кислот, масс-спектрометр для протеомного анализа, конфокальные микроскопы) общей стоимостью в несколько миллионов долларов, которые, помимо научной работы, могли бы быть использованы для всестороннего обследования пациенток, страдающих опухолями молочной железы. В связи с этим мы считаем перспективным организовать подразделение областного значения для ранней диагностики и лечения опухолевых поражений молочной железы на базе Центра новых медицинских технологий СО РАН. Первичный скрининг пациенток с подозрением на опухоли молочной железы мог бы осуществляться в медицинских учреждениях области, располагающих маммографами, а также в Центре, с помощью анализа образцов крови. Углубленное обследование отобранных в результате скрининга пациенток можно было бы проводить методами УЗИ, на современных приборах, имеющихся в ЦНМТ СО РАН, а также набором методов генодиагностики, позволяющих обнаружить маркеры, характерные для разных видов опухолей. В Центре можно было бы проводить малоинвазивное удаление опухолей на ранней стадии и забор биопсий для детальной характеризации более крупных опухолей. Данные, полученные при анализе биопсий, необходимы для принятия решений о стратегии лечения пациенток и о необходимости проведения радикальных операций в Областном онкодиспансере. Для реализации этого проекта на сегодня имеется все, кроме аппаратуры, позволяющей аккуратно отбирать биопсии и удалять малые опухоли. Из-за отсутствия такой аппаратуры проект на сегодня буксует. Мы рассчитывали, что эта аппаратура будет приобретена для Центра Сибирским отделением РАМН: такая договоренность была, Центр планировался изначально как междуведомственный. Однако по каким-то причинам руководство СО РАМН от намерений приобрести аппаратуру и принять участие в организации Центра отказалось. В прошлом году мы обращались с просьбой приобрести эту аппаратуру к руководству областной администрации. Реакция на нашу просьбу была положительной, но оборудование пока так и не куплено. Поэтому проект забуксовал. В настоящее время мы направили основные усилия на разработку тонких методов анализа нуклеиновых кислот, циркулирующих в крови. Работа ведется в тесном контакте с немецкими учеными, у нас успешно функционирует международная лаборатория Любек-Новосибирск, в которой ведутся данные работы. Лаборатория располагает площадями и здесь, в ИХБФМ СО РАН, и в технопарке в Любекском медицинском университете. Результаты очень хорошие, пока все идет по плану, и скоро мы сможем отличать опасные опухоли от так называемых доброкачественных — все по анализу крови. Валентин Власов, академик стр. 3