В ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» прошло расширенное совместное заседание бюро объединенных ученых советов СО РАН по медицинским и биологическим наукам. Красноярск посетили члены ОУСов СО РАН из Томска, Новосибирска, Ангарска, руководители и специалисты ведущих медицинских учреждений, известные ученые, представители органов государственной власти.
Проведение мероприятия с таким представительским составом обозначило высокий уровень биомедицинских исследований в Красноярске и позволило провести многосторонние встречи лидеров, направленные на поиск точек приложения междисциплинарного подхода в биологии и медицине. Тема заседания — «Метаболизм клеток иммунной системы. Иммунопатогенез социально значимых заболеваний».
С приветственным словом выступили председатель ОУС СО РАН по медицинским наукам академик Сергей Валентинович Попов, председатель ОУС СО РАН по биологическим наукам академик Валентин Викторович Власов, научный руководитель ФИЦ КНЦ СО РАН академик Василий Филиппович Шабанов, а также представители исполнительной власти Красноярского края. Выступающие отметили важность совместного обсуждения актуальных вопросов на стыке наук, что позволит повысить эффективность проводимых исследований и быстрее внедрить их в медицинскую практику.
Эдуард Каспаров
С первым докладом выступил директор Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера, заместитель директора ФИЦ КНЦ СО РАН по научной работе профессор, доктор медицинских наук Эдуард Вильямович Каспаров: «Иммунология сегодня, пожалуй, одна из самых динамично развивающихся отраслей медико-биологической науки. Ее идеи и методы проникли во все без исключения медицинские специальности. Одним из ярких научных направлений НИИ МПС является изучение метаболизма клеток иммунной системы, механизмов формирования иммунометаболических нарушений при различных видах патологии. Иммунопатогенез изучался нами при ряде социально значимых, многофакторных заболеваний, при отдельных видах хирургической патологии. Результаты легли в основу разработки новых медицинских технологий, которые успешно внедрены в учреждения здравоохранения Сибирского федерального округа и арктических регионов Восточной Сибири».
Также Эдуард Каспаров рассказал о создании на базе НИИ МПС научной школы по изучению механизмов развития иммунометаболических нарушений, о трудах основоположника данного направления профессора Лидии Борисовны Захаровой, ее учеников и последователей.
В последнее время за счет методических возможностей, основанных на достижениях фундаментальных наук, и приобретения современного оборудования во многом расширились знания иммунопатогенеза. Одним из таких методов, позволяющих оценивать основные субпопуляции лейкоцитов и их активационные маркеры, является проточная цитометрия. Подключив молекулярно-генетические методы, ученые изучают полиморфизмы генов цитокинов. Биолюминесцентные методы обладают высокой чувствительностью, широким диапазоном применения и высокой информативностью. Совместно с учеными Института биофизики СО РАН и Специального конструкторско-технологического бюро «Наука» разработан биохемилюминесцентный анализатор БЛМ-3607. На его базе планируется обеспечить практическую медицину инструментами для персонализированной терапии.
В последние годы сделан упор на изучение механизмов развития иммунометаболических нарушений при онкологических, хирургических и инфекционных заболеваниях. В области онкоиммунологии проведены исследования иммунопатогенеза у больных аденомой и раком простаты, раком прямой кишки, механической желтухой злокачественного генеза. Наиболее интересные результаты связаны с разработкой методик молекулярно-клеточной диагностики и терапии. Разработаны новые технологии изготовления дендритно-клеточных вакцин для лечения больных с солидными опухолями, а также методы оценки функциональной активности дендритных клеток, технология по подбору цитокинов при иммунореабилитации. Современным перспективным направлением в онкологии является перепрограммирование опухолевых и иммунокомпетентных клеток. Учеными НИИ МПС проведены исследования, направленные на возможности метаболического перепрограммирования клеток иммунной системы.
Кроме того, проведены исследования в области иммунопатогенеза COVID-19 с целью разработки системы иммунореабилитации. В качестве практического результата созданы две новые медицинские технологии: по отбору постковидных пациентов для лечения иммуноактивными препаратами и технология иммунореабилитации лиц с выявленным постковидным синдромом, которые внедрены в работу клиники института, Межрайонную больницу скорой медицинской помощи им. Н. С. Карповича, ряд частных медицинских организаций.
«Сегодня наши разработки являются основой перехода к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям сбережения здоровья, что полностью согласуется с приоритетными направлениями научно-технологического развития России и ответом на большие вызовы. Ряд технологий могут быть применимы на территории любых субъектов Российской Федерации. Часть разработанных методов служит основой совершенствования оказания медицинской помощи населению Сибири и Крайнего Севера, поскольку персонифицированные подходы базируются на принципах этноэкологической медицины. Все внедренные нами разработки доказали свою эффективность с точки зрения медицинского, социального и экономического аспекта», — подытожил свое выступление Эдуард Каспаров.
На совместном заседании бюро объединенных ученых советов СО РАН по медицинским и биологическим наукам специалисты обсудили ряд ключевых вопросов, возникших перед биомедицинской наукой в современных условиях.
В своем докладе главный врач Красноярского краевого клинического онкологического диспансера им. А. И. Крыжановского профессор, доктор медицинских наук Руслан Александрович Зуков озвучил результаты научно-исследовательских проектов, реализуемых на базе Красноярского онкологического диспансера, по изучению внутриклеточного метаболизма и функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов крови у пациентов с различными злокачественными новообразованиями. Исследование закономерностей течения неоплазм различных локализаций способствовало разработке и внедрению методов раннего выявления заболеваний. Изучение показателей клеточного иммунитета позволило обосновать метаболическую эффективность поддерживающей терапии при радиотерапевтическом лечении пациентов с опухолями малого таза.
Большой раздел работы заседания был посвящен обсуждению актуальности задач, стоящих перед современной биомедициной, с позиций использования биолюминесцентного анализа. Заведующая лабораторией доктор биологических наук Людмила Алексеевна Франк, старший научный сотрудник кандидат биологических наук Василиса Валерьевна Красицкая и старший научный сотрудник кандидат биологических наук Светлана Владимировна Маркова из Института биофизики СО РАН в серии докладов показали перспективность использования рекомбинантных белков и их вариантов с новыми полезными свойствами в качестве репортеров для выявления в микроанализе ряда мишеней и их взаимосвязи с предрасположенностью к заболеванию. Показано, что белки стабильны при получении соответствующих биоспецифичных меток химическим синтезом с гаптенами, олигонуклеотидами, иммуноглобулинами и другими белками, а также с помощью генетического фьюзинга. Биолюминесцентный анализ на их основе отличает высокая чувствительность, сравнимая с радиоизотопным анализом, простота запуска и отсутствие токсичности. Для совершенствования биолюминесцентных репортеров используются методы направленной молекулярной эволюции и белковой инженерии, такие как Са2+-регулируемые фотопротеины и люциферазы, используемые для неинвазивного мониторинга внутриклеточных процессов. В докладах продемонстрированы перспективы применения аптамеров, обладающих уникальной пространственной структурой, благодаря чему способные распознавать и специфическим образом связываться с молекулами-мишенями. Представлены новые подходы для выявления диагностически важных мишеней в крови пациентов (таких как кардио- и онкомаркеры) на основе аптамерной сенсорики и высокочувствительного биолюминесцентного репортера — Са2+-регулируемого фотопротеина обелина.
Валентин Власов
О новом направлении в терапии рака — онколитической иммунотерапии, которая заключается в применении вирусов в качестве онкоселективных цитолитических агентов, способных стимулировать как опухоль-специфичный, так и неспецифичный иммунный ответ организма, рассказал в своем докладе научный руководитель Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН академик Валентин Викторович Власов. Значительная доля современных научных работ посвящена повышению иммуностимулирующих свойств вирусов путем встройки в состав вирусных геномов генов, кодирующих белки-иммуномодуляторы или антигенные детерминанты, характерные для опухолевых клеток. Показана перспективность использования рекомбинантного вируса VV-GMCSF-Lact, полученного генно-инженерным путем из российского штамма Л-ИВП вируса осповакцины, в отношении опухолевых клеток человека различного тканевого происхождения на культурах клеток и опухолевых моделях. Была продемонстрирована цитотоксическая активность, противоопухолевая эффективность, безопасность, хорошая переносимость и фармакологическая эффективность данного препарата, который, в свою очередь, успешно прошел доклинические исследования как лекарство против рака молочной железы человека, в том числе трижды негативного фенотипа. В настоящее время лекарственный препарат находится в клинических исследованиях первой фазы.
В докладе заведующего лабораторией клеточно-молекулярной физиологии и патологии НИИ МПС доктора медицинских наук Андрея Анатольевича Савченко были подробно освещены механизмы перепрограммирования метаболизма клеток иммунной системы при социально значимых заболеваниях, которые приводят к нарушениям реактивности иммунитета и обусловливают утяжеление характера течения и неблагоприятный прогноз исхода заболевания. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что метаболизм опухолевых клеток не только играет определяющую роль в поддержании онкогенеза, но также ингибирует противоопухолевую иммунную защиту посредством высвобождения сигнальных молекул и экспрессии иммунных лигандов.
«Чрезмерная активация перекисного окисления липидов в организме является важным звеном патогенеза целого ряда заболеваний», — отметила в своем докладе заведующая лабораторией клинической патофизиологии НИИ МПС доктор медицинских наук Ольга Валентиновна Смирнова. Большой интерес представляют исследования, направленные на изучение перекисного окисления липидов и активности антиоксидантной защиты при развитии Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваний, в том числе рака желудка. Активные формы кислорода, продуцируемые нейтрофилами в респираторном взрыве, участвуют в развитии признаков окислительного стресса, усиливают воспаление и активируют иммунные клетки. Изучение иммунологических и метаболических аспектов патогенеза ассоциированных с H. pylori заболеваний, в том числе рака желудка, позволит осуществлять не только прогноз течения заболеваний, но и разработать патогенетически обоснованные способы коррекции H. pylori-ассоциированных заболеваний.
По результатам дискуссии определена потребность в определении ключевых точек взаимодействия между коллективами, занимающимися передовыми исследованиями в области биологии и медицины. Показано, что эффективное междисциплинарное взаимодействие будет способствовать реализации и выпуску высоких технологий и высокотехнологичного продукта в области биомедицины. С учетом текущей мировой повестки в качестве актуальных для развития направлений определены следующие: вирусология, изготовление высокоэффективных и безопасных вакцин, новые механизмы фармакокинетики, новые методы антираковой терапии (вирусы, аптамеры), новые маркеры в медицине (биолюминесцентные методы), развитие теории межмолекулярных взаимодействий длинноцепочечных молекул, развитие теории регуляции генных систем и другие.
Своим мнением об итогах первого объединенного совета поделился председатель ОУС СО РАН по биологическим наукам Валентин Власов: «Самое главное, что работает, — это живое общение между людьми. Наша задача — организовать общение. Наши специальности сильно отличаются. Биология всегда была больше теоретической, она только в последнее время стала производить, а медицина всегда была практической деятельностью. Сейчас ситуация особенная, требуется массовое замещение материалов, которые раньше были импортными.
Если говорить о персонифицированной медицине, то остро стоит вопрос регистрации препаратов. Например, бактериофаги были открыты больше ста лет назад и в медицине их применяли для лечения, например, в Советском Союзе. В 1990-е годы Минздрав изменил требования к регистрации. Сейчас бактериофаги зарегистрировать невозможно в принципе. Западные партнеры это поняли и начали переделывать правила, чтобы фаготерапию применять. Мы же уперлись в старые правила.
Бактериофаги — это яркий пример персонифицированной терапии. Сейчас активно обсуждают генетическое редактирование. Эту технологию применяют в сельском хозяйстве. В медицине же генетическое редактирование используется крайне редко, лишь для редких генетических заболеваний. Реальные же наши задачи — это ВИЧ, гепатит В. Новая технология есть и ее нужно применить для медицины».
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН
Фото Анастасии Тамаровской
