Заживает как на собаке

Сибирские учёные научились лечить злокачественные опухоли у собак и кошек с помощью источника нейтронов, сделав ещё один шаг к победе на онкологическом фронте. Результаты многолетних исследований и применения метода бор-нейтронзахватной терапии (БНЗТ) у животных они опубликовали в январе 2022 года в авторитетном научном журнале Biology.

— Владимир Владимирович, расскажите подробнее о самой методике.

— В 2002 году, когда мне было 30 лет, к нам в Нейрохирургический центр РЖД приехали научные «гуру» Института ядерной физики СО РАН. Речь шла о том, что для нейроонкологии актуальнее — разработать мощный отечественный линейный ускоритель или попытаться встать у истоков целого научного направления — БНЗТ опухолей, очень перспективного, но мало используемого в мире и совсем отсутствовавшего в России? Опухоли мозга — до сих пор самый драматичный раздел онкологии. Средняя продолжительность жизни больного с глиобластомой при использовании всех имеющихся методик не превышает 20 месяцев. А 20 лет назад возможности помощи пациентам были совсем скудны. Разумеется, выбор пал на принципиально новое направление, сулившее надежду на прорыв.

Идея БНЗТ впервые была высказана ещё в 1930-е годы: первооткрыватель нейтронов предположил, что на опухоль, накопившую бор, можно попытаться воздействовать определённой низкоэнергетической фракцией нейтронов. Попадая в ядро изотопа бор-10, медленные нейтроны вызывают его распад и внутриклеточные ядерные реакции, в ходе которых высокоэнергетичные частицы уничтожают клетку, при этом окружающие ткани не страдают. Но для этого нужна машина особой конструкции. Ускоритель, собранный в ИЯФе, компактен и создаёт возможность облучения пучком, содержащим почти исключительно медленные нейтроны — другие частицы могут вызвать осложнения.

К практическому воплощению БНЗТ мы подошли в 2007–2008 годах, когда появились возможности целевого финансирования проекта. К 2010 году в ИЯФе был получен протонный пучок — источник нейтронов, в 2012 году начали первые облучения клеточных культур, а с 2016 года — первые эксперименты на животных, это были иммунодефицитные мыши из ЦКП «SPF-виварий» Института цитологии и генетики СО РАН с перевитыми человеческими опухолями разных типов. В 2017 году на физическом факультете НГУ при личном участии его декана доктора наук Владимира Блинова была создана наша лаборатория с задачей продолжить доклинические исследования методики и адаптировать возможности ускорителя к дальнейшему использованию БНЗТ у людей. С 2019 года мы приступили к облучению крупных животных, в качестве параллельной базы используя реактор Томского политехнического университета.

— Как вы отбираете животных для процедуры?

— По специальному протоколу. Сначала сами искали их в ветклиниках области по личным контактам, теперь ветврачи отбирают их по нашему протоколу. Однако не все владельцы готовы к дорогостоящим томографии и биопсии, а без них БНЗТ невыполнимо.

Нам подходят животные репродуктивного возраста (от двух до десяти лет) с опухолью определённых размеров и определённой локализации. Если у образования плохое кровоснабжение, БНЗТ неэффективна. С опухолями, перешедшими в терминальную стадию, когда животное уже погибает, мы тоже не работаем. Вес кошек не должен быть больше пяти, а собак — десяти килограммов: расход борсодержащих препаратов очень большой, а один грамм препарата стоит около двух тысяч евро.

— Это были породистые животные или нет?

— Самые разные: и беспородные, и мопсы, и немецкая овчарка, а среди котов были два сибирских и один сфинкс. Часть животных не соответствуют критериям отбора. Других мы готовы лечить, их хозяева стремятся к нам и из Москвы, и из Владивостока, но непонятна организационная часть процесса. Надо добиваться какого-то разрешения на проведение лечения, но без официальных структур нам тут не обойтись.

— Как вы готовите животных к лечению?

— Им дают многокомпонентный наркоз, устанавливается дыхательная трубка, вводится борсодержащий препарат. Затем они помещаются под источник нейтронов — на ускорителе в ИЯФе или на ядерном реакторе в Томске. Время и доза рассчитываются от массы животного и объёма опухоли. От получаса до двух часов животное проводит под облучением, в это время ветеринар дистанционно, по мониторам, контролирует показатели жизненных функций организма — дыхания, сердцебиения. Если возникают проблемы — облучение приостанавливается, проводится вспомогательная терапия, и потом лечение продолжается. Когда процедура заканчивается, животное ещё некоторое время наблюдается специалистами, затем выводится из наркоза, стабилизируется и через два-три часа отдаётся владельцам. Дальнейшее лечение и наблюдение проводят на дому, консультируясь с ветврачами и с нами. Через месяц-полтора делаем общий осмотр, томографию, анализируем показатели крови, другие функции организма. Если роста опухоли нет, этим всё ограничивается. У трёх животных опухоль прогрессировала, им понадобилась повторная БНЗТ.

— Есть пациенты, которые запомнились вам больше других?

— Наверное, это наша первая собака Капа. У неё на морде была большая опухоль, после облучения она рубцевалась. Но при томографии были выявлены метастазы в лёгких. Их тоже облучили, и на какое-то время это помогло собаке, однако потом процесс начал прогрессировать, хозяева отказались от дальнейшей терапии и усыпили животное.

Или уникальная кошка Селёдка. У неё оперировали саркому бедра, после операции возник рецидив, и она попала к нам на облучение. После её снова оперировали и облучали. Уже год она в стабильном состоянии — немного прихрамывает, но ведёт активную жизнь. Часть животных из других городов пропали из поля зрения. Но впечатляет, когда у животного на приёме часть морды представлена распадающимися тканями, а после облучения начинается их стремительная регенерация. Заживает как на собаке!

— Перед клиническими испытаниями методика будет совершенствоваться дальше? Когда её можно будет применить для лечения людей?

— Сейчас таргетные борсодержащие препараты, которые позволяют бору точечно накапливаться только в опухоли и больше нигде, существуют лишь в теории. Достичь адресности доставки бора можно по-разному — с помощью вирусных векторов, антител в качестве транспорта, специфических липосом, наночастиц и многого другого. Поиск таких средств и синтез на их основе борсодержащих препаратов для БНЗТ лежат на острие поиска научных групп, в том числе и нашей лаборатории. Считаем перспективной и начавшуюся работу с томскими физиками по использованию для БНЗТ животных препаратов на основе элементов, близких по свойствам к бору, например гадолиния.

После прошлогоднего визита в ИЯФ премьера Михаила Мишустина были выделены сотни миллионов рублей на завершение инженерно-конструкторских работ на ускорителе, позволяющих использовать его в клинической практике. Его улучшенная версия будет поставлена в центр имени Блохина в Москве для проведения клинических испытаний. Мы пока отрабатываем технологии, дозы препаратов, возможные последствия облучения для организма животных. Эта информация поможет нашим коллегам в столице при работе с больными. По первоначальному плану испытания должны будут начаться в 2024 году, однако этот срок в новых реалиях может сдвинуться вправо. Затем понадобится ещё 8–10 лет, чтобы завершить клинический этап, создать протоколы лечения пациентов и внедрить БНЗТ в широкую практику.

Надеюсь, вопрос с адресностью доставки препаратов к тому времени тоже решится. Кстати, если в используемых сейчас препаратах молекулы содержат от одного до 12 атомов бора, то атомарность разрабатываемых соединений может достигать 40–50. И это сделает методику ещё эффективнее.