О злокачественных опухолях, жёстких белках и не только

24 апреля, Крымский федеральный университет . С 2019 года в рамках нацпроекта «Здравоохранение» реализуется федеральный проект «Борьба с онкологическими заболеваниями». Его цель – к 2024 году снизить смертность от злокачественных новообразований до 185 случаев на 100 тысяч жителей. Поэтому очень важно выявлять онкологические заболевания на ранних стадиях. Это позволит не только сохранить жизнь пациенту, но и сэкономит колоссальные бюджетные средства, которые требуются для лечения тех, у кого болезнь запущена. Заведующий кафедрой биохимии Медицинской академии КФУ профессор Константин Ефетов разработал уникальный метод, с помощью которого онкологическое заболевание можно выявлять уже тогда, когда традиционные исследования этого ещё не показывают. В чём его суть и почему он до сих пор не используется в практическом здравоохранении, первое, о чём спросили учёного.

 – Кафедра биохимии Медицинской академии КФУ традиционно славилась своими научными достижениями. Базу для этого ещё в 1951-м году заложил её тогдашний руководитель –выдающийся отечественный биохимик Герман Васильевич Троицкий. Когда вновь назначенный директор Крымского медицинского института Сергей Иванович Георгиевский пригласил молодого учёного Троицкого возглавить кафедру, он переехал из Москвы в Симферополь и избрал новое научное направление деятельности – исследование белков сыворотки крови человека в норме и при патологии. Тогда только недавно был изобретён метод электрофореза, с помощью которого Нобелевский лауреат Арне Тиселиус научился разделять белки сыворотки крови. И Герман Васильевич начал создавать аппараты для электрофореза здесь, в Крыму.

 –Какие исследования впервые проводились в Крыму?

 – До Троицкого считалось, что если нарушено строение белка, то это – результат наследственной поломки в ДНК, поэтому организм неправильно синтезирует эту молекулу. Если же синтез белка протекает без ошибок, то все хорошо. Герман Васильевич был первым в мире учёным, который сказал, что это не так и даже правильно синтезированные белки способны при болезни изменяться. Эти изменения могут быть преходящими, транзиторными. То есть, если человек болеет, у него белки патологически изменяются. Он выздоравливает – белки восстанавливаются. Троицкий создал целое научное направление, которое назвал «Патологическая анатомия белков». Его актовая речь на Учёном совете в 1983 году именно так и называлась. Работу, начало которой положил Герман Васильевич, мы сейчас активно продолжаем. И, в частности, одно из магистральных направлений научных исследований кафедры биохимии – изучение иммуноглобулинов человека (белков иммунной системы – белков-антител) и их изменений при онкологической и некоторой другой патологии. Оказалось, что если у человека в организме поселилась злокачественная опухоль, то эти белки реагируют на её присутствие тем, что становятся более жёсткими. С помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии – очень чувствительного метода, мы научились измерять эту жёсткость конформации. Был предложен показатель, который сейчас в научной литературе называется «показатель К. А. Ефетова», по нему можно определить: белок является «мягким» или «жёстким».

 – Впервые в мире?

 – Да. Причем это открытие было сделано мною ещё при жизни Германа Васильевича Троицкого, когда я начал использовать метод температурно-пертурбационной дифференциальной ультрафиолетовой спектрофотометрии. Мы с ним много это обсуждали.

 – А суть открытия можно объяснить читателям более доступно?

 – Если просто, то сравниваются два образца одного и того же белка при разных температурах. А потом на белок воздействуют каким-нибудь веществом, которое вызывает его конформационные изменения, но не разрушение. При этом происходит конкуренция за молекулы воды. Любой белок окружён ими, поэтому он растворим. Мы добавляем вещество, которое конкурирует с белком за эту воду, в результате – белок изменяет свою пространственную ориентацию. Белок здорового человека изменяет свою конформацию сильно – он «мягкий». А при злокачественных опухолях он «жёсткий», ригидный, больше сопротивляется воздействию.

 –- С чем это можно сравнить?

 – Возьмем два одинаковых по размеру шарика: один из них – резиновый, другой – металлический. На резиновый мы надавили – он поддался, на металлический давим – он сопротивляется. При злокачественных опухолях, если образно сказать, белки становятся более жёсткими. Уровень жёсткости, сопротивляемости белка можно охарактеризовать предложенным мной показателем. Если он меньше 1,6 – это характерно для злокачественных опухолей, если больше – это присуще здоровым, то есть «мягким» белкам. Если, например, при профосмотрах внедрить этот показатель, то можно выявить группу риска, которую следует потом дообследовать, чтобы найти, возможно, злокачественный рост. Но наши последние исследования посвящены не просто выявлению жёстких белков. Мы выбрали другое не менее важное направление: когда онкологический диагноз у человека уже подтверждён, мы исследуем, как меняется «показатель Ефетова» в процессе лечения. Допустим, у пациента обнаружена злокачественная опухоль толстого кишечника. При исследовании сыворотки крови этого человека, оказалось, что показатель меньше 1,6. То есть белок – жёсткий. После этого во время радикальной операции опухоль, лимфоузлы с возможными метастазами больному удалили. Через некоторое время мы опять исследуем сыворотку крови этого пациента. И оказывается, что белок снова стал мягким, как у здорового человека. Но мы продолжаем наблюдение и дальше, потому что самое страшное после лечения – это возможность появления рецидива или метастазов. Наш показатель может «обогнать» клинические проявления. То есть, например, человек через полгода после удаления злокачественной опухоли чувствует себя хорошо, и врачи при использовании стандартных методов диагностики ещё ничего не находят, а мы с помощью нашего метода уже можем обнаружить повышение жёсткости иммуноглобулинов. Это говорит о том, что где-то снова поселился злокачественный процесс. Сейчас мы набираем статистический материал по этой методике. Во всех случаях, когда у человека есть злокачественная опухоль, белок жесткий. После радикальных операций белок становится, как бы, «нормальным». А через полгода, год мы снова проводим исследования и видим, что у некоторых пациентов, он остается в пределах нормы, а у других – патологическим. Это важно для того, чтобы охарактеризовать прогноз заболевания после лечения.

 – На какой стадии заболевания жёсткость белков изменяется? Когда опухоль уже очень большая?

 – Недавно в нашей практике встретился такой случай. Человек начал жаловаться на дискомфорт, болезненные ощущения. Сделали колоноскопию и обнаружили маленькую злокачественную опухоль первой стадии. Мы исследовали сыворотку пациента, и оказалось, что белок жёсткий. Таким образом, с помощью нашего метода удалось обнаружить изменение белка уже на первой стадии заболевания. Опухоль была радикально удалена, белок стал мягким. Сейчас мы продолжаем следить за состоянием этого пациента.

 – Знаю, что кафедра давно и серьезно сотрудничает с ГБУЗРК “Крымский республиканский онкологический клинический диспансер имени В.М. Ефетова”. Они могут использовать ваш метод в повседневной работе?

 – Я предложил им это. Тем более, что вместе с доцентом кафедры математики КФУ Александром Ивановичем Козловым мы разработали и запатентовали компьютерную программу, позволяющую быстро и точно определять жёсткость белка, загружая в память компьютера ультрафиолетовые спектры. И в январе этого года получили свидетельство Российской Федерации о государственной регистрация программы для ЭВМ, которая называется «Программа для расчёта показателя Ефетова, характеризующего жёсткость конформации иммуноглобулинов».

 – И такой программы нигде нет?

 – Нигде. Если раньше, после того, как мы прописывали спектры на ультрафиолетовом спектрофотометре, надо было целый день считать результат, то теперь это делается за несколько секунд. Компьютер сам считывает графики, тут же выдает «показатель Ефетова», и мы видим, жёсткий данный белок или мягкий.

  – И как обстоят дела с внедрением этого метода в реальное здравоохранение?

 – Я неоднократно пытался заинтересовать людей, которым могло быть, скажем так, интересно внедрить этот метод. К сожалению, реакция была двух типов. Одни говорят: хорошо, мы вложим в продвижение этого метода деньги, а через какое время получим прибыль? И когда я пытался им объяснить, что первоочередная прибыль – это здоровье людей, а финансовая прибыль должна рассматриваться во вторую очередь, они теряли интерес. Я и здесь, в Крыму, и в Москве, и к частным предпринимателям обращался, и в другие инстанции. Везде один и тот же вопрос: когда мы «отобьём» наши деньги? Другие предлагают проверить, насколько наш метод работает, ничем не помогая и не вкладывая ни копейки: давайте мы вам дадим 200 сывороток крови, а вы нам скажете, где есть рак, а где его нет. Но мы -учебная кафедра, все наши сотрудники перегружены педагогической нагрузкой. Мы вынуждены заниматься научными изысканиями или поздно вечером (после того, как прочитаем лекции, отведём несколько четырёхчасовых групп, заполним кучу учебной документации) или в выходные дни. А у всех семьи, дети, бытовые проблемы.

 – А какой Вы используете прибор для Ваших исследований?

 – Спасибо Крымскому федеральному университету, после моих многолетних просьб, обивания порогов, выступлений с докладами и лекциями о важности наших исследований, для нашей кафедры был приобретён американский спектрофотометр «Lambda 365» фирмы PerkinElmer. Случилось это, к счастью, до введения жёстких экономических санкций. И сейчас мы на нём работаем. Но, он всего один. А для того, чтобы внедрить наш метод диагностики в систему здравоохранения, приборов такого типа требуется много.

 – Сегодня набирает обороты процесс импортозамещения. Аналогичный прибор можно выпускать на отечественных предприятиях?

 – Это была замечательная идея ректора нашего Крымского федерального университета Андрея Павловича Фалалеева – попробовать создать такой прибор самим. Мы обратились на кафедру экспериментальной физики ФТИ КФУ и коллеги взялись за эту работу. Но вначале проект недофинансировался, а потом финансирование прекратилось вообще. Нам нужны, например, ультрафиолетовая лампа и фотоумножитель, одно приобрели, а другое нет. Но, если для автомобиля купить мотор, а колеса – нет, он же никуда не поедет. Даже деньги, которые были выделены на создание нашей спектральной лаборатории, поступили не в полном объёме, а когда я спросил, а где же недополученные средства, мне ответили, что их «их перераспределили». Недостающую деталь к спектрофотометру пришлось приобретать за свои средства. Всё упирается в отсутствие постоянной поддержки. Поэтому, проект с физиками, который так хорошо начинался (даже уже была почти собрана наша, отечественная модель ультрафиолетового спектрофотометра) заглох. Нет комплектующих. Кое-что нужно было приобретать за рубежом, но вначале было недофинансирование, а потом навалились санкции.

 – Что же Вы планируете делать в сложившейся ситуации? Ведь нужно как-то внедрять Ваш метод, с помощью которого можно распознать онкологию на ранних стадиях и тем самым помочь людям?

 – Сейчас я вышел на Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет) – старейший российский медицинский вуз, попытался заинтересовать их в продвижении данного метода. Они сказали: давайте будем сотрудничать и вместе продолжим эту тему в рамках двухстороннего проекта. Но и здесь не все гладко. Они не предлагают купить такой же прибор или вложить средства в его создание на базе КФУ, а предлагают… кровь пациентов для исследований. Но, кровь у нас и так есть. К сожалению, онкологических пациентов в Крыму достаточно. Чтобы запустить процесс использования нашего метода исследования белков в системе здравоохранения, у нас просто не хватает времени, рук и, главное, систематической поддержки. Тем не менее, мы движемся вперед, несмотря на то, что исследования продвигаются гораздо медленнее, чем хотелось бы.

 – И достигли впечатляющих успехов!

 – Действительно, мы обнаружили изменения белка крови при злокачественных опухолях уже на первой стадии заболевания, создали компьютерную программу, которая позволяет быстро проводить расчёты. Потихоньку набираем статистический материал. А главное, что в этой работе активное участие принимают наши студенты-медики. Они занимаются в научном кружке кафедры биохимии, у которого славные традиции. Многие нынешние сотрудники Медакадемии имени С.И. Георгиевского вышли из этого кружка. Я в нём тоже занимался, когда пришел студентом на кафедру к Герману Васильевичу Троицкому. И очень рад, что эта традиция продолжается, сохраняется преемственность поколений. Сегодня много говорят об индивидуальных траекториях обучения. На мой взгляд, студенческий научный кружок и есть эта траектория. Если студент-медик хочет быть хирургом, или акушером-гинекологом, он ещё во время учёбы должен максимально участвовать в работе того или иного лечебного заведения – дежурить в хирургическом отделении, в роддоме. А тому, кто решил стать биохимиком, причем профессионалом, для начала желательно посещать научный биохимический кружок.

                                                                                                        Беседовала Елена Озерян

                                                                                        Пресс-служба КФУ им. В.И. Вернадского

Полный выпуск газеты