Прорывы в лечении рака, борьбе со старением и регенерации органов
В интервью «Ъ-Науке» профессор Сеченовского университета Массуд Восух из Ирана поделился своим видением того, как эпигенетика способна трансформировать медицину в ближайшее десятилетие. Он также затронул темы, касающиеся экспериментов по имплантации человеческой печени мышам и необходимости «созревания» раковых клеток.
Для Массуда Восуха, главы отдела регенеративной медицины в Институте Роян (Иран) и профессора Сеченовского университета, медицинская практика послужила стимулом для глубокого изучения природы заболеваний и поиска инновационных методов их лечения. Его текущие исследования находятся на передовом рубеже науки, а плодотворное сотрудничество с Сеченовским университетом открывает новые перспективы для значимых достижений в биомедицинской сфере.
Недостаточно быть просто врачом
В 1993 году, поступая в Тегеранский медицинский университет, Массуд Восух стремился стать врачом и до сих пор, спустя три десятилетия, продолжает вести еженедельный прием пациентов. Однако уже на студенческой скамье он осознал, что одной лишь клинической практики ему будет мало.
«Многие болезни, которые прежде были фатальными, сегодня позволяют людям жить, но далеко не все из них поддаются полному излечению. Накопленных врачебных знаний для этого недостаточно. Требуется междисциплинарный подход», — вспоминает Восух о том, что побудило его заняться научными исследованиями.
Желая расширить свои знания, он продолжил обучение в аспирантуре по совместной программе Института Пастера и Института Роян в Тегеране, являющихся ведущими иранскими центрами биомедицинских исследований. В рамках диссертации он изучал применение плюрипотентных стволовых клеток для культивирования гепатоцитов (клеток печени) в биореакторах. Интерес к физиологии и метаболизму печени сопровождал ученого на протяжении всей его карьеры, и со временем он сфокусировался на исследованиях в области борьбы с онкологическими заболеваниями.
Человеческая печень в мышах: Зачем?
Далее последовала аспирантура по трансплантации клеток и регенеративной медицине в Каролинском институте (Швеция), одном из ведущих мировых медицинских научно-исследовательских центров. Именно там будущий профессор активно участвовал в крупном проекте HUMAN (Здоровье и Понимание Метаболизма, Старения и Питания), сосредоточенном на изучении генетических аспектов долголетия.
Восух занимался репрограммированием фибробластов, полученных от долгожителей старше ста лет, не имеющих серьезных хронических недугов. У этих людей были обнаружены уникальные генетические вариации, обеспечивающие защиту и связанные с метаболизмом. Из этих фибробластов учёные выращивали гепатоциты, которые затем трансплантировали мышам. Человеческие клетки успешно приживались, размножались и замещали печень грызунов, создавая уникальную экспериментальную модель — мышь с человеческой печенью, обладающей генетическими особенностями долгожителей.
«Основной целью было создание живой системы для исследования воздействия различных факторов — диет, медикаментов или токсинов — непосредственно на человеческую печень, несущую “гены долголетия”, — объясняет профессор. — Такой подход позволяет моделировать развитие заболеваний и искать превентивные меры, что гораздо более применимо к человеку, чем использование традиционных животных моделей».
Как «перепрограммировать» раковые клетки
Глубокое знание механизмов дифференцировки клеток печени логично привело профессора Восуха к исследованию нарушений этого процесса при онкологических заболеваниях, а именно — дедифференцировки.
«В процессе онкогенеза клетки утрачивают свои “зрелые” черты, возвращаясь к более примитивному состоянию, — уточняет исследователь. — Осознание механизмов нормальной дифференцировки позволяет понять, как именно этот процесс нарушается при раке, способствуя развитию опухоли».
Этот фундаментальный принцип лег в основу так называемой дифференцировочной терапии рака — подхода, при котором злокачественные клетки с помощью фармакологических средств стимулируются к превращению в более зрелые, функциональные формы.
«Такой подход уменьшает их злокачественный потенциал, повышает чувствительность к иным видам лечения и способен подавлять рост новообразования. Хотя дифференцировочная терапия пока не универсальна, мы с иранскими коллегами несколько лет назад приступили к активной работе по адаптации этой стратегии для лечения гепатоцеллюлярной карциномы», — комментирует профессор.
В настоящее время находится на доклинической стадии проект по разработке радионуклидной терапии рака печени с использованием изотопа рения-188. Преимущество этого бета-излучателя перед гамма-излучателями заключается в его более локализованном воздействии на опухоль и потенциально более высокой безопасности для здоровых тканей и персонала за счёт меньшей проникающей способности излучения. Команда профессора Восуха установила, что рений-188 не только вызывает гибель наиболее агрессивных раковых клеток, но и способствует дифференцировке выживших опухолевых клеток.
«Мы наблюдаем, как оставшиеся клетки приобретают более зрелые (дифференцированные) характеристики. Низкодифференцированные клетки, способные спровоцировать рецидив, исчезают. Использование рения-188 в сочетании со стандартными методами лечения обещает повысить эффективность терапии и значительно уменьшить вероятность рецидива», — подчеркивает Восух.
Не только ДНК: Роль эпигенетики
Рассуждая о перспективах регенеративной медицины на ближайшее десятилетие, профессор Восух обозначил ключевые задачи, которые ей предстоит решить: борьба со старением, раком, диабетом, ожирением, аутоиммунными и аллергическими реакциями, а также хроническими дегенеративными заболеваниями.
«Регенеративная медицина призвана бороться со всеми осложнениями, вызванными этими пятью группами заболеваний», — акцентирует Восух. Тем не менее, основополагающим вопросом, без ответа на который невозможно вести эффективную борьбу, остаётся глубокое понимание и контроль над процессами регенерации. И здесь одним из ключевых инструментов может оказаться эпигенетика.
«Ещё совсем недавно роль эпигенетических изменений в процессах регенерации и дегенерации оставалась малоизученной, — поясняет учёный. — Хотя о генетике было известно многое, эпигенетике не уделялось должного внимания. Однако теперь мы способны обнаруживать и количественно оценивать эпигенетические модификации, которые ранее были недоступны для изучения».
Эпигенетика по своей сути представляет собой систему регулирования активности генов, которая не изменяет саму нуклеотидную последовательность ДНК. К таким механизмам относятся метилирование ДНК («метки» на генах) и модификации гистонов (белков, участвующих в «упаковке» ДНК).
«Наш геном, то есть последовательность нуклеотидов в ДНК, остаётся неизменным с момента рождения, — объясняет Восух. — Однако изменения происходят именно на эпигенетическом уровне этого генома».
Именно в этом аспекте учёный видит колоссальный потенциал.
«Если нам удастся модулировать и контролировать эпигенетические изменения по всему геному, — утверждает профессор, — мы сможем управлять и корректировать множество патологических состояний. Целенаправленное воздействие на эпигенетические программы клеток открывает возможности для управления регенерацией, эффективной борьбы с последствиями старения и, в конечном итоге, для решения грандиозных задач, стоящих перед медициной в следующем десятилетии».
Инновации через сотрудничество
Хотя основная клиническая и исследовательская деятельность профессора Восуха сосредоточена в Тегеране, его сотрудничество с Сеченовским университетом создаёт новые горизонты для воплощения комплексных научных проектов.
Совместно с экспертами Института регенеративной медицины профессор работает над созданием функциональных микротканевых структур печени с применением технологий 3D-биопечати. Основная задача — разработка сложных лабораторных моделей (органоидов) для детального изучения патогенеза заболеваний печени, а также для эффективного скрининга новых лекарственных препаратов на предмет их эффективности и токсичности.
«Микроткани, полученные путём биофабрикации, служат мощным инструментом для моделирования развития болезней и тестирования лекарств, — поясняет учёный. — Эти модели позволяют достигать результатов, максимально приближенных к тем, что могли бы быть получены при исследовании реальной человеческой печени, что является существенным прогрессом по сравнению с традиционными методиками».
Философия научного успеха
Профессор охотно делится своим опытом со студентами и молодыми исследователями Сеченовского университета, проводя для них семинары и мастер-классы. Начинающим учёным он даёт два ключевых совета. Во-первых, сосредоточиться на узкой, конкретной области исследований, поскольку в науке крайне важны специализация и глубокие познания. Во-вторых, максимально развивать различные навыки, включая так называемые «гибкие навыки» (soft skills) — эффективную коммуникацию, управление проектами и умение работать в команде, что ценно как в научной деятельности, так и в повседневной жизни.
Немногочисленное свободное время профессор полностью посвящает своей семье.
«Моя семья — это главное в моей жизни, — признаётся он. — Мы с супругой и детьми всегда завтракаем и ужинаем вместе, каждые выходные я навещаю родителей. И примерно раз в два-три месяца мы стараемся выезжать куда-нибудь на несколько дней всей семьёй».
На более обширный досуг плотный рабочий график не оставляет времени, но учёный принимает это как неизбежность.
«Я не верю в существование идеального баланса, — утверждает он. — Чтобы добиться успеха, необходимо полностью посвятить себя своему делу. Если стремишься к значительным достижениям, всегда приходится чем-то жертвовать».
