Так считают ученые БГУ и предлагают решение
Уничтожить в организме с помощью химической терапии опухолевые клетки — не проблема. Проблема в том, как их уничтожить так, чтобы при этом не пострадали здоровые. Более того, раковые образования желательно даже не убивать, поскольку продукты разложения омертвевшей ткани способны отравить все вокруг. Можно поступить умнее: используя направленное воздействие, лишь подтолкнуть организм самостоятельно исправить ошибку природы — запустить давший сбой механизм программируемой смерти клеток, при котором они будут не уничтожаться, а аккуратно, без выделения токсинов, разбираться на первичные «кирпичики», необходимые для строительства новых.
Именно такой подход к лечению злокачественных опухолей и заложен в нанотехнологии управления клеточной активностью, разрабатываемые учеными кафедры биофизики Белорусского государственного университета. Пока опыты, и очень успешные, идут на культурах клеток, но начинающееся сотрудничество со специалистами Белорусской медицинской академии последипломного образования должно вывести работу на новый уровень — эксперименты на лабораторных животных. Только после этого можно будет перейти к проверке предлагаемого метода в клинической практике.
— Речь идет о проникновении в природу клетки на более глубоком уровне, чем молекулярные механизмы, — поясняет доцент кафедры биофизики БГУ Григорий Мартинович. — Мы можем манипулировать электронами и протонами, которыми клеточные структуры обмениваются друг с другом и внешней средой, количественно оценивать и контролировать эти процессы. Нами определено, чем раковая клетка в своей способности накапливать такой регулятор, как пероксид водорода, отличается от здоровой, в каких ее участках и сколько его запасается и на какое звено молекулярной структуры надо воздействовать, чтобы механизм самоуничтожения включился только у больной клетки. Это очень тонкие процессы, но, как ни странно, действующее вещество нами используется очень известное — аскорбиновая кислота, или витамин С. О ее воздействии на внутриклеточную регуляцию науке было известно, но далеко не все. До сих пор не было ясно, как именно, в каких концентрациях и на какие клеточные процессы она влияет. Мы нашли эти концентрации, определились со способом доставки витамина в нужные участки клетки, представляющие собой крохотные образования размером всего 17—20 нанометров, учли другие особенности и теперь можем воздействовать на раковые клетки строго избирательно. То есть в опытах раствор витамина С, имеющий точно выверенную концентрацию, попадает на все культуры клеток в равных количествах, но гибнут только опухолевые. При более высоких или более низких концентрациях аскорбиновой кислоты запускаются иные механизмы, так как изменившееся направление переноса электронов приводит к синтезу и накоплению пероксида водорода в других, строго определенных и известных нам местах, и возникновению нового соотношения окислительных и восстановительных реакций.
Конечно, когда начнутся эксперименты на уровне живого организма, картина окажется гораздо сложнее, чем при работе с культурами клеток. Возможно, считают биофизики, понадобится еще и какое-то параллельное, например полевое, воздействие, которое будет изменять физические характеристики среды и, таким образом, усиливать окислительные свойства аскорбиновой кислоты и повышать эффективность терапевтической нанотехнологии. Но в успех они и их партнеры-медики верят.
А вот во что не верят, так это в легкую судьбу своего метода лечения. Поэтому рассчитывают, что он будет развиваться и поддерживаться государством как социальный проект. Ведь, как кощунственно это ни звучит, онкология, где терапевтический курс большинства импортных препаратов стоит сотни и тысячи долларов, — дело прибыльное для производителей и клиник, и медицинский бизнес нигде в мире не заинтересован снижать высокую ценовую планку. Аскорбинка же такое средство, что дешевле, кажется, и не бывает. Ее даже не запатентуешь, так как витамин — это естественное природное соединение. А потому противодействие новому средству, во всяком случае за рубежом, гарантировано.
Не случайно ведь усилия американского химика, лауреата двух Нобелевских премий Лайнуса Полинга, в 70-х годах прошлого века предложившего широко использовать витамин С при лечении различных заболеваний, в том числе и онкологических, окончились ничем. Специальная комиссия врачей и фармацевтов в США, некорректно поставив опыт в клинике, «доказала», что нужного эффекта аскорбинка не дает, и на этом вопрос был закрыт, несмотря на протесты Полинга. Доказать же свою правоту на биофизическом уровне он не мог, так как в те времена науке еще не были известны многие тонкости работы живой клетки и механизмы действия аскорбиновой кислоты, которые открылись только сегодня, в том числе и благодаря фундаментальным исследованиям, проводимым биофизиками БГУ.
— Возрождению интереса к аскорбиновой кислоте способствуют не только наши работы, но и исследования, развернувшиеся в США, России, Южной Корее и других странах, — говорит Григорий Мартинович. — Россияне уже обратились к нам с предложением о сотрудничестве, и мы, скорее всего, будем в перспективе работать сообща, что поможет улучшить финансирование проекта. При этом открываются и новые области применения накопленных знаний, например, в сельском хозяйстве, где управление окислительно-восстановительными реакциями в живых клетках растений позволит добиваться более высоких урожаев. Благодаря работе по онкологической тематике мы создали также интересные методы отбора антиоксидантов, позволяющие быстро определять, как они влияют на клеточные процессы. Это дает возможность оценивать эффективность разрабатываемых противоопухолевых препаратов даже без испытаний на животных и человеке. Думается, что и эта новинка, которую мы сейчас патентуем, будет востребована медицинской наукой. Кроме того, витамин С далеко не единственный регулятор внутриклеточных процессов, и поиск лучшего мы продолжим. Таким образом, будет развиваться новое направление биофизических исследований — клеточная информатика, раскрывающая способы и механизмы обработки и хранения информации клеткой и субклеточными структурами. Знание правил игры, которым подчиняется клеточное сообщество, открывает заманчивые перспективы создания нового поколения медицинских препаратов и терапевтических методов для лечения рака, замедления старения организма, борьбы с сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями.
