Сегодня в мире отмечается Всемирный день борьбы с онкологическими заболеваниями. Рак остается одним из главных вызовов современной медицины, но каждый год наука делает к победе над ним всё более уверенные шаги.
В Московском университете такие исследования ведутся сразу по многим направлениям – от медицинской физики и генетических исследований до анализа больших данных. Читайте статью!
Евгений Ширшин, доцент кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ, руководитель лаборатории лазерной биофотоники физического факультета МГУ, координатор НОШ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина»:
«Несмотря на взрывное развитие лекарств для лечения онкозаболеваний, в частности, генной и клеточной терапии, хирургические вмешательства остаются ведущим методом удаления злокачественных опухолей. Нишей нашей научной группы – лаборатории лазерной биофотоники физического факультета МГУ – является создание технологий навигации по операционному полю для помощи хирургу, которые позволяют понять, как скорректировать тактику операции, что удалять, а что нет. Для этого мы используем технологии фотоники – то есть с помощью оптического излучения анализируем параметры биотканей, а в случае лазерной хирургии – воздействуем на них. Два конкретных примера: система для определения границы опухоли мочевого пузыря, созданная совместно с МНОИ МГУ и компанией VPG LaserOne, и прибор ThyroChrome для навигации при эндокринной хирургии, разработанный вместе с НМИЦ эндокринологии. Внедрение наших разработок позволяет сделать операции безопаснее и эффективнее».
Если фотонные технологии помогают хирургу точно увидеть границы опухоли и действовать максимально аккуратно, то следующим шагом становится доставка терапии прямо в опухолевую ткань. Здесь на сцену выходят разработки в области радиофармацевтики и нанотехнологий, которые позволяют не только визуализировать опухоль, но и целенаправленно воздействовать на неё на молекулярном уровне.
Любовь Осминкина, руководитель лаборатории физических методов биосенсорики и нанотераностики физического факультета МГУ:
«На кафедре медицинской физики физфака ведутся исследования по созданию радиофармацевтических препаратов нового поколения для целевой терапии и высокочувствительной диагностики онкологических заболеваний. В основе разработок – биорастворимые наночастицы на основе пористого кремния, которые работают как многофункциональная платформа: они способны удерживать радионуклиды, обеспечивать их стабильную транспортировку в организме и адресно накапливаться в опухолевых тканях. Это открывает возможности для сочетания точной визуализации опухоли и прицельного радиационного воздействия. В настоящее время разработки находятся на доклинической стадии и уже демонстрируют высокий потенциал для развития персонализированной ядерной медицины».
Однако не все современные подходы к лечению рака связаны с введением препаратов в организм. Параллельно развиваются физические методы прямого разрушения опухолевых тканей, основанные на управлении энергией волн и полей. Одним из таких направлений становится ультразвуковое воздействие, которое открывает путь к неинвазивному локальному лечению без хирургического вмешательства.
Екатерина Пономарчук, младший научный сотрудник лаборатории медицинского и промышленного ультразвука кафедры медицинской физики физического факультета МГУ:
«В лаборатории медицинского и промышленного ультразвука (LIMU) разрабатывается методика бесконтактного разрушения опухолей с помощью фокусировки импульсов мощного ультразвука – гистотрипсия. В ее основе лежит способность ультразвуковых волн беспрепятственно распространяться вглубь тела человека, не повреждая здоровые ткани на пути, а в фокусе концентрировать ультразвуковую энергию и создавать пузырьковую активность, разрушающую опухоль до жидкого состояния. Технология позволяет с высочайшей точностью разрушать патологические ткани в организме человека без необходимости совершения разрезов и использования анестезии. При это планирование процедуры и контроль воздействия в реальном времени осуществим с помощью обычных УЗИ-установок. Ученые LIMU уже показали возможность селективного разрушения наиболее распространенных опухолей человека и сейчас ведут исследования по оптимизации режимов воздействия для различных типов опухолей и адаптации метода для клинического применения. Такие исследования открывают путь к разработке неинвазивных методов локального лечения онкологии, особенно в случаях, когда хирургическая операция невозможна».
Медицинские физики помогают лечить у людей рак, используя современные высокотехнологичные методы. Сегодня ни одно отделение лучевой терапии не может обойтись без таких специалистов. За последние 25 лет более 400 медицинских физиков, работающих в онкоцентрах, прошли обучение или аккредитацию в МГУ. На кафедре физики ускорителей и радиационной медицины физического факультета и в отделе ядерно-физических методов в медицине и промышленности НИИЯФ МГУ под руководством профессора Александра Черняева проводятся передовые исследования в области радиационной медицинской физики.
Феликс Студеникин, заведующий лабораторией радиационной медицинской физики отдела ядерно-физических методов в медицине и промышленности НИИЯФ МГУ:
«Один из последних проектов нашей лаборатории – это разработка программного обеспечения на базе машинного обучения, которое помогает сократить время планирования лучевой терапии с 40 до 2-3 минут. Это крайне актуально, так как в крупном отделении проходит лечение до 300 пациентов в день. Мы хотим создать открытое ПО, которое будет доступно для каждого медицинского физика нашей страны».
Физические методы точечного воздействия на опухоль решают задачу локального контроля заболевания, но для понимания его природы и поиска принципиально новых стратегий терапии необходимо обращаться к более глубокому уровню – генетическому. Именно поэтому наряду с лазерными, ультразвуковыми и радиофармацевтическими технологиями в МГУ активно развиваются исследования, направленные на изучение молекулярных механизмов онкологических процессов и их геномных основ.
Петр Каменский, профессор биологического факультета МГУ, координатор Междисциплинарных научно-образовательных школ МГУ:
«Сегодня генетические технологии входят в число самых перспективных подходов к борьбе с онкологическими заболеваниями. В Московском университете активно ведутся подобные исследования. При помощи геномного редактирования создаются животные модели различных онкологических процессов в организме человека для разработки инновационных методов воздействия на такие процессы. Исследуются крупномасштабные геномные перестройки, происходящие в раковых клетках, разрабатываются способы их предотвращения. В рамках полученного в 2025 году "Мегагранта" Российского научного фонда ведутся работы, направленные на выявление молекулярных ассоциаций онкологических процессов с митохондриями».
Если медицинские физики и генетики помогают точнее диагностировать опухоли и подбирать терапию на уровне излучения и ДНК, то клиницисты сосредоточены на расшифровке «внутреннего устройства» самих опухолей. Один из таких прорывных результатов был получен учёными МГУ в области онкологии желудка.
Рак желудка остается одним из самых распространенных и опасных видов онкологии. Часто заболевание обнаруживается на поздних стадиях, и не все пациенты одинаково реагируют на терапию. Ученые Медицинского научно-образовательного института МГУ провели масштабное исследование на основе операционного материала 310 пациентов и выявили пять молекулярных подтипов рака желудка. Каждый подтип имеет свои особенности, прогноз и потенциальные мишени для терапии. Новая классификация основана на иммуногистохимическом анализе — доступном и точном методе, который можно внедрить в рутинную практику. Это как найти «ключ» к каждому типу опухоли: зная его молекулярный портрет, врачи смогут предложить пациенту именно то лечение, которое будет работать максимально эффективно. Исследование уже получило признание на международных конференциях и опубликовано в ведущих научных журналах. Разработанный в МГУ алгоритм тестирования позволит онкологам точнее прогнозировать течение болезни и выбирать персонализированную тактику, что в конечном итоге повысит шансы пациентов на выздоровление. В Московском университете продолжают работать над тем, чтобы онкология перестала быть приговором, а стала заболеванием, которое можно контролировать и лечить с помощью современных научных подходов.