лечение на клеточном уровне что это значит
Лечение на клеточном уровне что это значит
Комсомольская правда
Клеточные технологии позволяют лечить рак даже на поздних стадиях
Меланома, злокачественное образование кожи, давно и достаточно хорошо изученное врачами-онкологами заболевание. Опухоль обычно лечат хирургическим путем. Как правило, операции проходят успешно, пациенты возвращаются к нормальной жизни. Более того, это направление хирургии не стоит на месте: сейчас в ряде случаев после удаления опухоли даже не остается шрама на теле.
Но рак – заболевание коварное. Бывает, опухоль до удаления успевает дать метастазы, раковые клетки проникают вглубь организма, начинают делиться, захватывая все новые пространства. И это порой приводит к очень печальным последствиям: через какое-то время лет человек вновь серьезно заболевает.
К беде привела обычная родинка
Родинку удалить не удалось, Татьяна чувствовала несильную боль в плече. За компанию с подругой она отправилась к онкологу. Его вердикт был неутешительным: необходимо делать операцию.
Несмотря на хирургическое вмешательство, летом 2011года женщине был поставлен тяжелый диагноз: меланома кожи спины, метастазы в мягкие ткани шеи. Сделали еще две операции, удалив надключичные лимфоузлы. Но болезнь продолжала прогрессировать, достигнув третьей, уже опасной для жизни стадии.
Злокачественные клетки хитры и коварны
…Механизм образования раковых опухолей давно и хорошо известен. Все клетки, за исключением нервных, постоянно делятся. Каждый день появляется определенное количество потенциально раковых, но они быстро вычисляются и уничтожаются иммунной системой. Но защитный механизм нашего организма может дать сбой и упустить момент возникновения раковой клетки. Причины бывают самые разные: связанное с возрастом ослабление иммунитета, радиационное облучение, работа с канцерогенными веществами, вирусы. Так возникает клон быстро размножающихся опасных клеток, не подвластных контролю со стороны организма.
Есть еще одно обстоятельство: злокачественные клетки, особенно это относится к меланоме, в ходе размножения меняют свой так называемый антигенный профиль, который иногда называют их паспортом, и потому перестают распознаваться защитной системой. Более того, создавая своеобразный «организм в организме», они еще и подавляют иммунитет.
И потому ученые пришли к выводу: для того, чтобы эффективно бороться с онкологическими заболеваниями, нужно научиться восстанавливать иммунную систему пациента. Любопытно, что об этом догадывались врачи еще в позапрошлом веке. В медицинской литературе описывается такой случай. Человек, у которого была обнаружена раковая опухоль, заболел оспой. И опухоль стала исчезать. Вероятно, иммунная система, мобилизовавшись на борьбу с оспой, вновь начала уничтожать злокачественные клетки.
Вакцину делают вручную
Заведующая научным отделом онкоиммунологии НИИ имени Петрова доктор медицинских наук Ирина Балдуева прошла путь от медсестры до известного ученого. Она занимается клеточными технологиями уже более двадцати лет.
Следующий этап – научить клетки бороться с опухолями. В лаборатории института уже накоплен банк данных так называемых опухолевых антигенов, по сути, злокачественных клеток.
Отметим, что вакцину фактически делают вручную. Это сложная, требующая высокой квалификации работа.
Методика проверена временем
Клеточные технологии применяются не только при лечении меланомы. У пожелавшего остаться неизвестным инженера Г в 2009 году диагностировали хондросаркому правой голени. Говоря простым языком, нашли опухоль в кости. Несмотря на ампутацию ноги – другого выхода не было, метастазы проникли в легкие и ребра.
Пациент пережил еще две сложнейшие операции, но заболевание прогрессировало, достигнув четвертой стадии. Остановить его рост и тем самым спасти больному жизнь помогла начатая в 2011 году вакцинотерапия. Она продолжается и поныне.
Кстати, на первых этапах вакцинация проводится раз в две-три недели. Затем интервал увеличивается до трех месяцев, затем до полугода. При хороших результатах врачи ограничиваются ежегодными профилактическими осмотрами.
В НИИ онкологии иммунотерапию применяют уже на протяжении восьми лет. Чаще всего в сочетании с другими методами лечения. Например, в перерывах между курсами химиотерапии. Однако лишь совсем недавно специалисты пришли к выводу, что клеточные технологии способны существенно помочь онкологическим больным в третьей и четвертой стадии.
И что важно: почти все пациенты проходили курс вакцинации бесплатно, поскольку методика входила в финансируемую государством программу высокотехнологичной медицинской помощи. Реальная же стоимость только первого курса колеблется от 140 до 220 тысяч рублей.
Начиная с 2010 года, в НИИ онкологии провели 1585 циклов вакцинотерапии на основе дендритных клеток, лечение получили 203 пациента.
Что такое клеточная терапия и в чем её преимущества
Поделитесь этим материалом:
Стволовые клетки (СК) выделяются из костного мозга и жировой ткани человека. После появления методики исчезла необходимость в поиске донорских биоматериалов для проведения иммуносупрессивной терапии. Иммуносупрессивная терапия применяется для лечения аутоиммунных болезней, при которых иммунная система организма поражает собственные органы и ткани. К таким болезням относятся: ревматоидный артрит, псориаз, витилиго, сахарный диабет 1-го типа, болезнь Аддисона.
Как работает метод
Стволовые клетки получают из образца тканей пациентов. Затем образец ткани помещается в специальную среду, где клетки начинают делиться. Некоторые выживают, а некоторые — нет. Те, которые выживают, продолжают размножаться. Из них делают препарат для лечения. Это сложный и многоэтапный процесс: требуется точно соблюдать технологии. От корректного взращивания клеток зависит эффект терапии.
Клеточный препарат вводят в организм пациента внутривенно. В течение месяца после процедуры происходит улучшение обмена веществ, восстановление иммунитета, заживление ран, нормализация функций печени и ускоряется созревание клеток крови. СК не вызывают отторжения в организме.
Болезни, которые поддаются клеточной терапии
Преимущество клеточной терапии в том, что она помогает лечить болезни без использования лекарств. Расскажем, в каких случаях применяется лечение клетками:
Клеточная терапия способствует омоложению организма. С возрастом организм обновляется медленнее. Терапия клетками помогает регенерации (обновлению) клеток и питает их полезными веществами. Кроме того, стволовые клетки применяются для создания протезов клапанов сердца, сосудов, трахеи. Также клеточная терапия решает проблемы опорно-двигательного аппарата, восстанавливая дефекты костей. Дополнительно клеточная терапия применяется в стоматологии. В работе с новыми биологическими технологиями требуется качественная научная техника и опытные биологи.
Нам интересно рассказывать о достижениях клеточной терапии, поэтому мы выступили с докладами на 30 всемирных конференциях. Наши разработки применяют украинские клиники и 12 иностранных медицинских учреждений. Мы одни из 12 компаний страны, которые получили лицензии на подобную деятельность.
«SmartCell» основана в 2012 году в Одессе. Наши клиенты — 2600 человек с положительным результатом лечения.
Клеточная терапия – одно из активно развивающихся и многообещающих направлений в лечении многих болезней человеческого организма, который базируется на применении искусственно изъятых клеток или продуктов, полученных путем их культивирования.
В настоящее время, в связи со сложностями, связанными с организацией лечения в Турции, Израиле, России, Швейцарии, Южной Корее и Индии, мы приостановили обработку заявок по этим направлениям.
Если вас интересует организация лечения в Германии, оставьте, пожалуйста, заявку, и наши специалисты свяжутся с вами в ближайшее время.
Клеточная терапия – одно из активно развивающихся и многообещающих направлений в лечении многих болезней человеческого организма, который базируется на применении искусственно изъятых клеток или продуктов, полученных путем их культивирования.
На данный момент этот тип терапии пока не обрел слишком широкой распространенности. Причиной тому служит высокая стоимость клеточной терапии (клиника должна располагать дорогостоящим высокотехнологичным оборудованием). Но уже сегодня в мире существует немало клиник, которые практикуют эти методы лечения. Большинство из них – в развитых странах мира.
Содержание
Что такое клеточная терапия?
В организме человека существует определенное количество обычных клеток и тех, которые могут в процессе онтогенеза преобразоваться в соответствии с конкретной ситуацией. С возрастом количество этого резерва уменьшается, чем и объясняется прогрессирование многих заболеваний.
Наиболее наглядным примером качественной работы организма на клеточном уровне является перелом кости в 10 и в 60 лет. Если в первом случае время сращивания составляет 1-1,5 месяца, то во втором он может занять и несколько лет.
Стволовые клетки – это предшественники всех без исключения клеток нашего организма. Они способны при делении образовывать специализированные клетки, из которых состоит мышечная, эпителиальная, нервная или соединительная ткань. Во что конкретно они превратятся, зависит от условий культивирования стволовых клеток.
Что лечат при помощи клеточной терапии?
При помощи клеточной терапии можно лечить различные заболевания и состояния, связанные с поражением внутренних органов, соединительной ткани, нервной системы, желез внутренней секреции.
Вот список патологий, при которых целесообразно применять данный метод лечения:
Клеточную терапию применяют не только для лечения тех или иных болезней. Ее используют для достижения конкретных медицинских целей, которые могут быть поставлены при различных диагнозах.
Клеточная терапия используется для:
При всех перечисленных состояниях клеточная терапия имеет довольно обширную доказательную базу, подтверждающую ее эффективность. Постоянно разрабатываются новые направления, в которых может быть использован этот инновационный метод лечения.
Как проводят клеточную терапию?
Суть метода терапии состоит во введении стволовых клеток или выделяемых ими веществ в организм человека. Для этого чаще всего используются аутологичные (собственные) клетки.
Вначале врач должен убедиться в том, что в организме человека отсутствуют любые воспалительные процессы в стадии обострения или инфекционные заболевания. Они являются противопоказаниями к проведению клеточной терапии. Если ничто не мешает лечению, пациенту назначают курс инъекций разных видов стволовых клеток в определенной комбинации, которую определяет врач в зависимости от диагноза и цели лечения.
Терапевтический эффект развивается в три фазы:
Насколько безопасным будет лечение?
Клеточная терапия – это полностью безопасный метод лечения. Противопоказаниями к ее назначению являются только воспалительные процессы в активной фазе и острые инфекционные заболевания.
Возможные побочные эффекты:
Необратимых или отсроченных побочных эффектов у клеточной терапии нет. Это связано с тем, что для лечения используются собственные клетки пациента.
Новая диагностика и терапия: индивидуальный подход на клеточном уровне
Чтобы с высокой точностью прогнозировать развитие болезней, эффекты и нежелательные последствия той или иной терапии, важно глубоко понимать генетические основы человеческого существования. Почему пациенты по-разному реагируют на медицинские вмешательства — лечебные и профилактические? Почему в схожих условиях одни люди заболевают (причем с разной степенью выраженности болезни), а другие — нет? Ответы кроются на молекулярном уровне.
Благодаря научным прорывам в сфере информационных и биотехнологий исследователи уже могут фокусироваться на молекулярных механизмах развития многих болезней и оценивать вероятность возникновения конкретных ответов на терапевтические воздействия у разных людей. А вот возможности лечения на основе индивидуальных характеристик пациента пока еще сильно ограничены.
Разработки в сфере персонализированной медицины, позволяющие «исправлять» выявленные нарушения в нуклеотидной последовательности, активно ведутся по всему миру. В настоящем выпуске информационного бюллетеня представлены три технологических тренда, которые могут стать ключевыми драйверами развития в этой области, а в перспективе ближайшего десятилетия — значительно повысить качество медицинских услуг.
Сопровождающие диагностические тесты
Широко распространенные заболевания сейчас лечат путем подбора лекарств, воздействующих на большую «целевую аудиторию». В будущем для назначения эффективной и безопасной терапии врачи смогут учитывать индивидуальные особенности пациента, отражающиеся в его генетическом коде, молекулярном профиле, метаболизме, поведенческих реакциях. Насколько та или иная терапия подходит конкретному человеку, помогают понять биомаркеры — гены, белки, которые однозначно связаны с эффектами определенного медицинского вмешательства.
Разработку персонализированных лекарств сопровождают специальные диагностические тесты. С их помощью фармацевтические компании выявляют биомаркеры, указывающие на группу больных, для которых новое лекарство будет полезным и безопасным. Все доступные зарегистрированные сопровождающие тесты базируются на технологиях генетического типирования. В будущем могут появиться диагностические тесты, основанные на технологиях визуализации в режиме реального времени, использовании биосенсоров и датчиков физических параметров организма человека.
Эффекты
Снижение затрат на разработку инновационных медицинских продуктов.
Повышение эффективности и безопасности как существующих, так и разрабатываемых препаратов за счет их персонализации.
Рост качества жизни больных хроническими заболеваниями (онкологическими, аутоиммунными, врожденными).
Опережающий рост рынка диагностических устройств для домашнего применения.
Изменение моделей медицинского страхования, переход на оплату медицинских услуг в зависимости от достигнутых результатов профилактики и лечения.
Оценки рынка
может достичь рынок сопровождающих диагностических тестов в 2018–2020 гг. при среднегодовом темпе роста в 20–29%. Сегодня такие тесты составляют около 10% продаваемых средств персонализированной медицины. Крупнейшие рынки сбыта — США (41–44%) и Европа (38% от общего объема продаж); основной сегмент — онкологические заболевания.
Драйверы и барьеры
Признание концепции персонализированной медицины в качестве основы для оказания медицинской помощи.
Утверждение национальными регуляторами правил, которые облегчают регистрацию лекарственных средств, выводимых на рынок вместе с сопровождающими диагностическими тестами.
Радикальное снижение стоимости и скорости секвенирования генома.
Высокая стоимость лекарств, разрабатываемых для персонализированной медицины.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Заделы»: наличие базовых знаний, компетенций, инфраструктуры, которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований.
Управление клетками с помощью оптогенетики
Для изучения функций органов и систем человеческого организма крайне важно владеть технологией «включения» или «выключения» отдельных клеток. Существующие способы влияния на клеточную активность (фармацевтические субстанции, электростимуляция) неспецифичны, а их применение нередко сопровождается побочными эффектами. Подступиться к изучению функций нейронов и их связи с поведением и когнитивными способностями человека, а также к управлению клетками, контролирующими сердечную деятельность, эндокринную функцию, ответственными за свето- и цветовосприятие, позволила оптогенетика.
Оптогенетика объединила результаты изучения светочувствительных белков, генетическую инженерию и оптику. В результате появилась возможность встраивать в клеточную мембрану белки, которые, активируясь под действием подведенного локально света, начинают контролировать химический состав внутриклеточной жидкости и, соответственно, — функциональную активность клеток. Перспективы экспериментального применения оптогенетики связаны с управлением функциями клеток в режиме реального времени. Программировать этот процесс и осуществлять контроль на клеточном уровне можно будет по беспроводным каналам связи.
Эффекты
Развитие технологий генетической инженерии, разработки в области оптики, поиск новых светочувствительных белков с заданными свойствами.
Развитие технологий экспериментального моделирования на животных болезней человека, его поведения, изучения когнитивных способностей.
Появление новых медицинских технологий, основанных на достижениях оптогенетики, для лечения широко распространенных и наследственных заболеваний.
Оценки рынка
может составить в 2020 г. мировой рынок биофотоники (использование света для диагностики, модификации и иных манипуляций с живыми объектами) при среднегодовом темпе роста в 11,3%. Наибольшую динамику рынка связывают с сегментом диагностических средств (17,2% в год). Сегодня самый крупный рынок — США (около 12,5 млрд долларов в 2014 г.).
Драйверы и барьеры
Разработка источников света для стимуляции клеток мозга из внешних устройств, которая позволит перейти к изучению поведения животных в природных условиях.
Усовершенствование средств доставки внутрь клетки генетических конструкций, кодирующих светочувствительные белки.
Отсутствие адаптированных технологий для применения оптогенетики у человека.
Нерешенные этические вопросы применения оптогенетики для изучения функций нервных клеток человека и управления ими in vivo.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Заделы»: наличие базовых знаний, компетенций, инфраструктуры, которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований.
Точное и точечное редактирование генома с помощью эндонуклеаз
Направленно корректировать генетическую информацию стало возможным с появлением технологии рекомбинантной ДНК, а также способов изменения нуклеотидной последовательности генома отдельных клеток. С их помощью создаются генетически модифицированные лабораторные животные и растения, клеточные линии. Однако существующие технологии «громоздки» и дороги, но главное — недостаточно точны (могут вызывать нежелательные модификации структуры ДНК за пределами целевой области).
Для терапевтических целей важно вносить быстрые и точные изменения в нуклеотидную последовательность генома в условиях in vivo. В последние 5-7 лет ведутся активные разработки средств модификации генома с использованием ферментов эндонуклеаз (ZFNs, TALEN, CRISPR/Cas9). Они относительно просто синтезируются и отличаются универсальностью — возможностью применения в работах с клетками всех живых организмов, включая клетки человека. Точечные и вместе с тем точные изменения в нуклеотидной последовательности достигаются путем комплементарного связывания белков-«редакторов» с целевым участком ДНК.
Эффекты
Радикальное изменение способов оказания медицинской помощи больным с наследственными заболеваниями.
Разработка новых технологий лечения вирусных инфекций и онкологических заболеваний, последующее снижение их распространенности.
Развитие технологий создания экспериментальных моделей животных.
Прорывы в области функциональной геномики и снижение стоимости исследований в этой области.
Увеличение объемов финансирования биомедицинских исследований за счет мультипликативного эффекта распространения геномных технологий.
Оценки рынка
может составить к 2019 г. глобальный рынок продуктов и услуг по редактированию генома (биомедицинские исследования, сельскохозяйственные технологии, фармацевтика) при среднегодовом росте в 13,8%. Наибольший рост рынка (почти двукратный в период с 2014 по 2019 г.) ожидается в странах Азии (Китай, Япония и др.).
Драйверы и барьеры
Немедицинское применение технологий редактирования генома для улучшения или формирования новых способностей (физических, когнитивных) у человека.
Успешное применение технологий генетической инженерии для лечения наследственных (моногенных) болезней человека.
Нерешенные этические вопросы и законодательные ограничения на распространение и использование технологий редактирования генома человека.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Заделы»: наличие базовых знаний, компетенций, инфраструктуры, которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований.
Мониторинг глобальных технологических трендов проводится Институтом статистических исследований и экономики знаний Высшей школы экономики (issek.hse.ru) в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
При подготовке трендлеттера использовались следующие источники: Прогноз научно-технологического развития РФ до 2030 года (prognoz2030.hse.ru), материалы научного журнала «Форсайт» (foresight-journal.hse.ru), данные Web of Science, Orbit, marketsandmarkets.com, mckinsey.com, alliedmarketresearch.com, mrrse.com, fda.gov и др.
Более детальную информацию о результатах исследования можно получить в Институте статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ: issek@hse.ru, +7 (495) 621-82-74.
Над выпуском работали: Руслан Сайгитов, Анна Соколова, Надежда Микова, Лилия Киселева, Елена Гутарук, Карина Назаретян, Ким Воронин.
© Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2015