Директор центра нанотехнологий для доставки лекарств и института наномедицины университета Северной Каролины, президент Русско-Американской научной ассоциации (RASA-America), доктор химических наук Александр Кабанов – один из самых цитируемых авторов в области фармакологии и токсикологии.
В 1994 году он уехал на работу в США, а в 2010-м стал российским «мегагрантником» и открыл на химическом факультете МГУ современную лабораторию. Сегодня здесь идут исследования, в том числе в рамках межнационального российско-американского проекта. О том, каких результатов ждать от этой работы и когда же появятся таблетки от рака, «Инвест-Форсайт» узнал из первых уст. Мы побеседовали с Александром Кабановым на III Международной конференции «Наука будущего», проходившей в Сочи.
– Александр Викторович, расскажите, пожалуйста: какие именно исследования проводятся в рамках грантового проекта?
– Мы сосредоточили свои усилия на поисковой работе – изучаем возможность воздействия на раковую опухоль магнитными полями низкой частоты. Идея как-то «расшевелить» опухолевые клетки изнутри с помощью магнитных наночастиц у меня была и раньше. Начальные эксперименты проводились еще в Америке. Но специального большого исследования не было – и началось оно благодаря мегагранту. Правда, в описании проекта воздействие магнитных полей на наночастицы указывалось последним пунктом и скорее с целью визуализации.
Однако неожиданно именно это направление у нас стало развиваться: как наиболее оригинальное. В России у меня появилась возможность работать в тандеме с физиком Юрием Головиным – я рассказал ему о наших американских наблюдениях, которые считал результатом локального выделения тепла; он посчитал и пришел к выводу, что тепла выделяется слишком мало, но в определенных частотах магнитная наночастица начнет колебательно двигаться и воздействовать механически на окружающую среду.
Первая вещь, которую мы сделали в рамках мегагранта, – присоединили к этим магнитным частицам фермент и его выключили, а потом включили с помощью поля. Это и есть, на мой взгляд, наиболее интересный результат. Конечно, он не был революционным, но довольно неожиданным. Впоследствии уже в Америке было придумано покрытие для этих магнитных частиц, чтобы они поглощались раковыми клетками и на них можно было воздействовать с помощью поля.
Оказалось, частицы начинают разрушать цитоскелет раковой клетки, что приводит к ее смерти. При этом инструмент работает довольно селективно: в здоровой клетке цитоскелет жестче и прочнее, поэтому она не страдала. Однако для терапии это пока мало подходило, потому что доставить частицы сразу во все раковые клетки и убить их было невозможно. Но явление магнето-механического воздействия, которое мы, видимо, обнаружили и обосновали одними из первых, стало основой для дальнейших разработок ученых в разных странах, в том числе для тех, что ведутся в рамках нашего двустороннего российско-американского гранта, полученного два года назад.
– Когда можно ожидать первых результатов?
– Грант трехлетний. Многие результаты наших исследований пока не опубликованы, говорить о них преждевременно. Могу только заметить: получается не совсем то, что мы предполагали, но, возможно, что-то даже более интересное. В поисковых проектах так бывает.
– Как это может повлиять на противораковую терапию?
– Сейчас все большую роль играют методы клеточной терапии. Онкологи получают инструмент дистанционного контроля клеточной активности – в этом направлении и заложен основной потенциал нашей научной разработки, хотя пока мы ползем, как слепые котята на запах. Результат во многом зависит от таланта людей, с которыми я работаю: от моих студентов и аспирантов.
– Как вы оцениваете качество подготовки российских студентов?
– Российская научная школа пострадала катастрофически: из-за того, что многие люди моего поколения уехали за границу или ушли в бизнес, молодежь оказалось некому учить. Химия, в отличие от математики, относительно меньше зависит от конкретного человека и больше – от непосредственного окружения. Потеря критической массы привела к плачевным результатам. Хотя процесс модернизации всей научной системы в России сейчас заметен.
Очень важным мне кажется создание Российского научного фонда. А еще раньше – программы мегагрантов. В тот момент прорывным было, что в России запустили программу, по размеру сопоставимую с теми, что есть в большинстве стран-лидеров. В первые два года речь шла почти о $5 млн на проект. Потом размер гранта уменьшился, покупательная способность упала: сейчас мегагрант уже не «мега», но все-таки разумное финансирование. Принципиально и то, что экспертиза мегагрантов международная, что тогда было неслыханно.
Мегагрантники сразу включились в организацию научной жизни в стране. Именно в результате их предложений была принята Президентская программа РНФ, поддерживающая как постдоков и молодых руководителей групп, так и руководителей лабораторий «мирового уровня». Надо отметить, что среди последних практически нет мегагрантников – мы ничего не просили «для себя»: это, возможно и стало залогом успеха.
Эти изменения ситуацию, конечно, улучшили, но войти в топ-5 научных держав России будет очень непросто.
– Ваш доклад на Форуме молодых ученых в Сочи назывался «Почему нет таблетки от рака». Ее не будет?
– Ее не может быть! Рак – не одно заболевание, а большое число разных, объединенных некоторыми общими признаками, поэтому единой стратегии лечения не существует. И лекарства, одинаково эффективного для всех видов онкологических заболеваний, быть не может. Вот, например, открытие нобелевских лауреатов 2018 года Джеймса Эллисона и Тасуку Хондзё. Они описали молекулярные «тормоза», которые не позволяют иммунным Т-клеткам-убийцам атаковать собственные здоровые клетки организма. Это такой эволюционно выработанный механизм. Рак научился использовать его в своих интересах – отключать Т-киллеров, мешать им уничтожать раковые клетки. После этого открытия ученые создали антитела, которые «выключали» тормоза и включали Т-киллеров. И, например, в случае ранее неизлечимой метастатической меланомы это привело к потрясающим результатам – 40% пациентов смогли вылечить; а в случае трижды негативного рака груди показатели составили от 0% до 20%.
Эффективность терапии зависит от типа рака и его фенотипа, то есть одной таблетки быть не может. Но с лучшей диагностикой, с хорошим пониманием молекулярных механизмов, с развитием понимания общей онкологии будут улучшаться прогнозы по заболеваниям. Это уже происходит в большой степени.
– Статистика говорит, что число людей, умирающих от рака, растет...
– Цифры напрямую связаны с ростом населения и его старением. Если вы поделите цифры на размер популяции и сделаете поправку на увеличение ее возраста, то увидите снижение смертности примерно на 10%.
– То есть число заболевших растет, а смертность снижается?
– Совершенно верно. При этом количество денег, которое вы должны потратить на лечение, тоже растет. Но и средств для борьбы становится больше. Одна из важнейших проблем фармацевтики – как увеличить «терапевтический индекс», то есть повысить активность лекарственного препарата и снизить общее отравляющее воздействие на организм. Здесь проблема точечной доставки становится основной. Мы сейчас работаем над созданием сверхэффективного полимерного контейнера для доставки в раковую опухоль очень активных, но совершенно нерастворимых в крови лекарств. Это очень большая проблема.
– Во время доклада вы заметили: «Рак не дурак», – говоря о высокой приспосабливаемости опухолей к различным видам терапии. Такое ощущение, что бой идет с интеллектуальным врагом?
– Нельзя воспринимать рак как живого противника. Но острота конфликта от этого не снижается. Во-первых, рак входит практически в каждую семью. Во-вторых, вокруг вас немало людей, страдающих от рака, и чем старше мы становимся, тем быстрее растет их число. Важность миссии ученого в борьбе с онкологией совершенно очевидна. Вообще, когда вы занимаетесь здравоохранением, вы чувствуете очень большую ответственность – даже будучи химиком, как я. Вы не лечите пациентов и поэтому реагируете на возможные неудачи, возможно, еще более эмоционально, потому что не выработали защитный психологический механизм, который есть у врачей.
Читать подробнее: Инвест-Форсайт
