Фото: новосибирский филиал МНТК «Микрохирургия глаза»

Редкая и опасная: как раковую опухоль заставляют работать во благо людей

В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН впервые в мире вырастили 15 линий меланомы глаза человека и обнаружили вещество, которое делает агрессивную раковую опухоль чувствительнее к лечению. «НН» побывали в лаборатории и узнали, какой препарат от болезни Паркинсона сможет усилить эффект химиотерапии, почему меланомой заражают только лысых мышей и можно ли назвать её увеальную разновидность действительно редким заболеванием в Сибири.

Елена Мухачёва

Меланома на «матрасиках»: как выращивают злокачественные опухоли

«Меланома по-своему красива, как и всё живое», — говорят в лаборатории биотехнологий Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН — и демонстрируют эффектное фото с изображением, напоминающим хвост павлина. Поясняют: «Это увеальная меланома, снятая с увеличением больше чем в сорок раз».

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

Доктор биологических наук Ольга Коваль — знаток тонкостей выращивания опухолевых клеток в пробирке. Такие коллекции нужны, чтобы изучать повадки рака, подбирать и тестировать способы борьбы с ним. А значит, разрабатывать эффективные лекарства.

Ольга Коваль

Фото: Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

По наблюдениям Ольги Александровны, клеточные культуры меланомы глаза легко адаптируются к гипоксии и голоду, но создавать лабораторные линии из тканей больных людей — настоящая роскошь из-за огромной стоимости оборудования, индивидуальных питательных сред, необходимости хранить их в жидком азоте.

Спонтанные опухоли исследователи изучают на линейных грызунах — так называют лабораторных животных, выведенных путём длительного близкородственного скрещивания. Они так же, как и люди, подвержены раку молочной железы, придатков, страдают от доброкачественных липом. А вот для создания моделей человеческих опухолей нужны мыши с подавленным иммунитетом, чтобы трансплантируемые клетки не отторгались. Эти зверьки — лысые.

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

«Для моделирования обычной меланомы мышам вводят раковые клетки шприцем под кожу, а затем измеряют новообразование и наблюдают за распространением патологии через лимфатическую систему грызуна.

Если он стал терять вес — значит, потерял аппетит из-за развития болевого синдрома.

Образцы меланомы глаза, способной метастазировать только через кровяное русло, не вырастут подкожно, поэтому клетки вводят животным в вену, имитируя процесс метастазирования у пациентов», — рассказывает аспирант Мария Жильникова.

И хотя на «матрасиках» — так называют учёные лабораторные контейнеры для наращивания опухолей — клетки от разных людей демонстрируют разную активность, видовые закономерности есть.

«Скорость развития заболевания у мышей зависит от количества клеток, которые мы вводим», — объяснила аспирант Софья Зверева.

«Слишком быстрое прогрессирование болезни не позволит адекватно подобрать режимы терапии с многократным введением препаратов. Оптимальным периодом роста для меланомы глаза мы считаем от одного до трёх месяцев», — поделился наблюдениями кандидат химических наук Михаил Бирюков.

Софья Зверева, Ольга Коваль, Михаил Бирюков, Мария Жильникова

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

Редкому раку — особые условия

Если темпы увеличения кожной меланомы измеряют штангенциркулем, то для оценки внутриглазной используют достижения генной инженерии. В раковые клетки людей добавляют флуоресцентные белки, после чего скопление опухолевых структур легко обнаружить с помощью специального оборудования. Подсвеченные на снимке места на теле подопытного грызуна — это органы, куда они прикрепились.

Полученные учёными мышиные модели метастазирования похожи на человеческие: в 90% случаев мишенью становится печень.

Но на второе место неожиданно вышли глаза и область вокруг них. Такая избирательность патологических клеток говорит об особой природе этой разновидности рака — считают исследователи.

«Обычную и увеальную меланомы роднит происхождение из клеток-меланоцитов, которые позволяют нам загорать, а они есть не только на коже. Но у меланомы глаза мы видим совершенно другие мутации. И когда врачи сомневаются — метастаз это или первичная опухоль, мы, биохимики, посмотрев мутационный профиль, можем сказать наверняка, что это», — отметила Ольга Коваль.

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

Спровоцировать меланому кожи может ультрафиолетовое излучение. У увеальной — другие триггеры, считают учёные. По мнению исследователей, главным образом влияют факторы, ведущие к генетическим нарушениям, однако это не значит, что больной передаст поломанный ген своим детям.

«В отличие от кожи, которая является периферией тела, глаза и мозг защищены от иммунной системы гематоэнцефалическим барьером и отсутствием лимфатических сосудов.

Это замедляет распространение увеальной меланомы, но очень усложняет создание лекарств. Поэтому необходим поиск принципиально новых подходов.

Мы попытались усилить специализированное состояние опухолевых меланоцитов, перевести их из низкодифференцированных в функциональные с низкими способностями к делению. Для этого использовали промежуточный метаболит синтеза меланина в организме человека — предшественник нейромедиатора дофамина — препарат L-Dopa, его применяют для лечения болезни Паркинсона. Мы обнаружили, что после этого опухолевые клетки меланомы глаза становится гораздо чувствительнее к воздействию терапии», — заявила Ольга Коваль.

Как пополняют коллекцию меланом

Уникальную коллекцию внутриглазных меланом исследователи создавали на средства гранта Российского научного фонда. Сегодня в ней 15 образцов клеточных культур. Прежде в распоряжении учёных всего мира было три линии меланомы глаза, полученных в США в 60-е годы.

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

«Уже на первых этапах культивирования клетки, взятые из тканей разных пациентов, ведут себя по-разному. Есть очень активные и агрессивные, есть поспокойнее, они даже внешне отличаются. Мы их называем по номерам: пятая, тринадцатая. Номер присваивается по очерёдности поступления в лабораторию. Пол, возраст, наличие или отсутствие других онкологических заболеваний — всё, что мы знаем о пациентах. У всех не самый хороший прогноз, потому что размер опухоли был большой и не подходил для лечения радиотерапией. К нам фрагменты опухолей передают хирурги новосибирского филиала „Микрохирургии глаза“ имени Святослава Николаевича Фёдорова. Инициаторами этого исследования стали практикующие офтальмоонкологи», — рассказала Ольга Коваль.

Фото: новосибирский филиал МНТК «Микрохирургия глаза»

«Многие передовые способы лечения рождаются на стыке фундаментальных исследований и практической медицины. Междисциплинарное сотрудничество открывает новые горизонты в изучении серьёзнейшей проблемы.

Меланому глаза относят к орфанным заболеваниям, но на практике она встречается не так уж и редко.

Только в новосибирском филиале МНТК „Микрохирургия глаза“ имени академика Святослава Николаевича Фёдорова наблюдают триста таких пациентов после лечения, большинство из них — люди активного возраста. Грустная тенденция, которую вижу за тридцать лет работы: меланома молодеет на глазах. Сегодня у нас есть даже двадцатилетние пациенты с этим заболеванием», — сообщил заведующий 7-м отделением (реконструктивной хирургии и офтальмоонкологии) новосибирского филиала ФГАУ «НМИЦ „МНТК „Микрохирургия глаза“ имени академика С. Н. Фёдорова» Василий Атаманов.

Василий Атаманов

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

Вся коллекция внутриглазных меланом была собрана за четыре года. Только в этом году из операционной в Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН доставили контейнеры с тканями четырёх пациентов. Биоматериал берут из удалённых глазных яблок, поражённых раком (в тех случаях, когда другого варианта спасти жизнь человеку у врачей уже нет), консервируют и отправляют в Академгородок. Занимаются этим врачи 7-го отделения.

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

«Увеальная меланома — не приговор для пациента. На начальных стадиях заболевание лечится при помощи брахитерапии, а в ряде случаев применяется инновационный метод с использованием гамма-ножа. Самое главное — мы научились диагностировать онкологические заболевания глаз на ранних стадиях, поэтому на практике боремся не только за жизнь пациента, но и за её качество», — объяснил Василий Атаманов.

Фото: Павел Комаров, nsknews.info

По мнению врача, находка биохимиков может оказаться практически ценной.

«Единственное лекарство для лечения меланомы глаза было создано в Израиле и уже зарегистрировано в США, это средство можно применять на последней стадии заболевания, но стоимость курса составит около десяти миллионов рублей. Если благодаря сочетанию с препаратом против болезни Паркинсона опухоль станет чувствительнее, это сделает лечение доступнее, потому что препарата нужно будет меньше», — отметил Василий Атаманов.

С просьбой поделиться образцами к новосибирским исследователям обратилось несколько российских научных лабораторий. Редкие раковые опухоли из пробирок готовятся начать новую жизнь и работать во благо.