Оптимістично настроєні вчені стверджували, що з початком третього тисячоліття людство нарешті позбудеться страху перед раком. На жаль, їхні прогнози не справдилися. Ефективно та безпечно лікувати рак усе ще нічим: опромінення убиває ракові клітини, але ушкоджує й нормальні тканини. Із тієї ж причини хіміопрепарати також важко назвати панацеєю.
До розв’язання гострої проблеми онкології наблизилися в Інституті експериментальної патології, онкології та радіобіології НАН України, де директор – академік Василь Чехун.
ПОЧИНАЛИ З «РУБІНОВОЇ БЛИСКАВИЦІ»
Сьогодні лазер в онкології – вже не сенсація, а робочий інструмент, і це завдяки вченим Інституту, які першими в колишньому Союзі ще у другій половині ХХ століття «мобілізували» лазер на службу онкології, розробивши принципово нову технологію лікування певних видів пухлин.
Мрія використати промінь лазера у медицині давно не давала спокою науковцям та винахідникам. Фізики тоді іронічно посміювалися: медики не знають тонкощів нашого профілю, зокрема залізного закону оптики. А цей закон гласить: сумарна енергія у фокусі не може перевищувати енергії вихідного потоку світла. Медики ж виявилися людьми доскіпливими. Ні, вони не спростували закону фізики, а просто обійшли його, як обходять стовп чи дерево, що виникає на шляху. Новаторам допомогло знання квантової механіки – розділу фізики, який вивчає рух електронів, протонів, атомів – ліліпутів країни під назвою Мікросвіт.
Мені, як журналістові, довелося побувати на перших хірургічних операціях, що виконувалися по-новому. Обстановка, аксесуари операційної вражали: ані сяючих нікелем інструментів, ані інших традиційних атрибутів, лише вузький операційний стіл і над ним щось схоже на металевого робота. У супроводі лікаря до операційної увійшов хворий – підліток років чотирнадцяти. Його поклали на стіл і… вийшли.
– Увага, спалах! – пролунала команда із сусідньої невеличкої кімнати, начиненої новітньою технікою. Я встиг зафіксувати сухий тріск. На екрані монітора промайнуло щось подібне до рубінової блискавиці. Хворий усе ще лежав на операційному столі.
– Коли ж оперуватимуть? – запитав хлопець.
– Ти вже прооперований, молодий чоловіче.
Фахівці схилилися над місцем, де щойно без видимого втручання хірургів попрацював незвичайний скальпель – промінь лазера, який мовби випалив папілому, доброякісну пухлину пацієнта.
За ту наукову розробку вчені інституту здобули Державну премію України.
ЦЕЙ НЕВЛОВИМИЙ ФОТОДИНАМІЧНИЙ ЕФЕКТ
То був крок уперед. Ефективність лазерної терапії підтверджена позитивними результатами кількох тисяч хірургічних операцій без традиційного скальпеля. Але можна й потрібно було добиватися більшого. Шлях до підвищення досягнутої лікувальної ефективності пролягав через збільшення дози опромінювання. Створювалося замкнене коло: потужніше джерело випромінювання – більший ризик ушкодження нормальних тканин організму. Тут було над чим замислитися дослідникам. Як зробити, щоб «і вівці були ситими, і сіно цілим»? Отак народилась ідея про перехід від чисто лазерної до більш результативної фотодинамічної терапії.
Ознайомлення з дослідженнями минулого вивело науковців на роботи німецького вченого Рааба: ще понад сто років тому він виявив, що клітини, які зберігали життєздатність у розчині барвника акридинового помаранчевого, швидко гинули, якщо препарат потрапляв на сонячне світло. Те явище дістало назву «фотодинамічний ефект». Німецький учений спробував використати його. Але сенсації не відбулося.
Чергова невдача у науці? Їх у медицині безліч. Але справжні новатори знають: і негативний результат має позитивне значення. Нерідко щось корисне вдавалося виявити і в безуспішних пошуках.
Українські вчені зважилися копнути глибше: у чому ж була причина невдачі німецького дослідника? Тим більше, що факт можливого фотодинамічного ефекту ніхто не спростував. Стало зрозуміло: тодішня техніка не доросла до рівня теоретичної ідеї Рааба. Фотодинамічний ефект міг реалізуватися лише за умови відповідного технічного забезпечення. Науково-технічний поступ останнього періоду відкривав такі можливості, хоча до фотодинамічного ефекту належало ще йти і йти. Але шкурка вичинки була варта – метод фотодинамічної терапії більше, аніж інші випробовувані підходи, наближав дослідників до бажаної селективної дії лікарського засобу на ракову клітину.
СВІТЛО І БАРВНИК В ОДНІЙ УПРЯЖЦІ
Ішлося про своєрідний засіб: з одного боку – світлове випромінювання, з іншого – барвник.
– Для досягнення фотодинамічного ефекту потрібні джерела світлового випромінювання належної потужності та спектрального складу і препарат-сенсибілізатор, що забарвлює живу тканину, – пояснює завідувач лабораторії квантової нанобіології, лауреат Державної премії України, доктор біологічних наук Микола Гамалія, один із ініціаторів та авторів розробки методу лазерної терапії, про яку йшлося вище. – Щодо джерела випромінювання, то це може бути спеціальна лазерна установка, яка забезпечує досить потужний світловий потік на визначеній ділянці спектра. Лазерне випромінювання, будучи вузькоспрямованим, можна легко доставити у різні порожнини організму за допомогою сучасних ендоскопічних інструментів. Що ж до речовин-сенсибілізаторів, то вони мають відзначатися поєднанням потрібних якостей, зокрема добре поглинати світло червоної ділянки спектра.
– Чому саме червоної?
– Це світло глибше проникає у біологічні тканини. І відповідні препарати-барвники також знайдено. Асиметричність їх розподілу в організмі дає змогу досягти бажаної мети – вибіркового руйнування пухлинної тканини у разі світлової дії на неї.
Микола Федорович розкриває й механізми деструкції пухлин:
– Результати досліджень підтверджують як безпосередню дію світлового випромінювання на пухлинну тканину, підготовлену до сприйняття світла сенсибілізуючим препаратом, так і вторинний вплив на пухлину непрямою блокадою кровоносних судин, що живлять її. Блокада ж досягається внаслідок тромбування під дією лазерного випромінювання капілярної мережі ложа та нормальних сусідніх тканин. Механізм прямого ушкодження пухлинних клітин реалізується за типом некрозу.
Микола Федорович повертається до протоколів минулих досліджень, показує ілюстративний матеріал. Ось піддослідна мишка зі штучно прищепленою раковою пухлиною – вона чітко відображена на фото. Далі: пухлина вже має змінений колір – дослідники ввели барвник, до речі, нетоксичний для організму. І на завершення досліду: та ж мишка, але уже без пухлини – її було ліквідовано лазерним опроміненням. Нормальні ж тканини не постраждали – той самий фотодинамічний ефект забезпечив бажану вибіркову дію на ракові клітини
ПОПЕРЕДУ ЩЕ БАГАТО РОБОТИ
Омріяна багатьма поколіннями онкологів селективність дії лікарських засобів на пухлину – далеко не єдина перевага фотодинамічної терапії. Новий метод є малоінвазивним: навіть пухлини у порожнинних органах (у шлунку, бронхах, сечовому міхурі) можуть піддаватися світловій дії без оперативного втручання.
– І далі, – продовжує Микола Федорович, – ефективність нового методу не знижується у разі медикаментозної резистентності пухлини. А посилення під дією фотодинамічної терапії протипухлинного імунітету дає надію розробити такі варіанти методу, які позбавлятимуть хворого не лише від первинної пухлини, а й від її метастазів. І ще один безсумнівний плюс: на відміну від традиційних препаратів метод дає мінімум побічних ефектів. Але попереду ще багато роботи. Важливо те, що новий, перспективний підхід до дослідження однієї з найгостріших проблем онкології визначено – будемо відточувати механізм фотодинамічного ефекту.
Василь КАЛИТА, «Ваше здоров’я»
