«Наше изобретение уже спасает жизни людей»

Антон Буздин, ученый из национального исследовательского центра «Курчатовский институт»,  создал систему широкомасштабного анализа генной экспрессии OncoFinder, за что был удостоен премии правительства Москвы молодым ученым в номинации «Биология» 2016 года.

В интервью «Известиям» ведущий научный сотрудник НИЦ, доктор биологических наук Антон Буздин рассказал о том, как разработка «Курчатовского института» позволила применить новые методы анализа Больших данных в биомедицине для решения задач онкологии.

— В чем суть вашего изобретения?

— Сегодня с помощью современных технологий медики и биологи могут получить максимум информации о человеческом организме. С результатами анализов на них обрушивается шквал информации. Только генов, кодирующих белки, существует около 20 тыс. Для каждого из них может быть измерен уровень его активности, определены генетические варианты. Всё это многообразие данных медикам очень сложно интерпретировать. И как ответить на главный вопрос: чем и как лечить пациента? Мы разработали новый метод анализа таких многофакторных данных. Технология называется OncoFinder, но рассматривать ее только как узконаправленную прикладную было бы неправильно — она может использоваться не только в лечении онкологических больных. Это скорее фундаментальный метод, потому что он применим к анализу любых процессов в живых системах, причем не только патологических, но и нормальных — например, развития, реакции клеток, тканей и органов на стрессы и внешние возбудители. Мы фактически впервые создали целостную систему, которая позволяет количественно рассчитать активацию внутриклеточных молекулярных процессов.

— А что это означает?

— Дело в том, что генные продукты можно собрать в своеобразные ансамбли, каждый из которых исполняет свою определенную «партию». И если раньше мы только определяли, какие именно генные продукты в какие процессы вовлечены, то сейчас мы научились оценивать количественно уровень их активности. Зная уровень активности, мы можем точно охарактеризовать биологическое состояние интересующего нас объекта. Это касается прежде всего патологических тканей человека. В них могут быть разрегулированы совершенно разные генные продукты, но проявляется это часто в том, что изменяется работа одних и тех же молекулярных процессов. Мы умеем определять, какие именно процессы работают неправильно. Зная это, мы можем подобрать лекарство, которое заблокирует негативные процессы или, наоборот, усилит положительные.

— Можно ли создать новые лекарства, используя вашу методику?

— В отделе биотехнологий и биоэнергетики «Курчатовского института», где я работаю, мы развиваем системный подход к анализу прежде всего биохимических и биоэнергетических систем клетки. Потому что биоэнергетические системы клетки — это одна из первых мишеней опухолевого перерождения.

Дело в том, что опухолевые клетки получают энергию для своего роста и размножения совсем не так, как большинство клеток организма, —у них задействуются другие метаболические пути. Это более энергозатратный механизм, когда, условно говоря, мы топим камин не дровами, а мебелью.

Именно с этим механизмом и связана резкая потеря веса онкобольными: ресурсы организма, запасенные в виде жировой ткани, расходуются на рост опухоли. В медико-биологическом сообществе уже давно обсуждается, что эти изменения в метаболизме и в энергетических обменных процессах можно использовать как ахиллесову пяту опухоли, как мишень для разработки новых препаратов.

Помимо широкоизвестных мы обнаружили и некоторые другие интересные процессы. Например, в опухоли усилены пути биосинтеза полиаминов и метаболизма некоторых аминокислот. И мы предполагаем, что их таргетирование будет крайне перспективным направлением для разработки новых противораковых препаратов.

— Вы сотрудничаете с практикующими медиками? Есть какие-то результаты?

— Мы постоянно сотрудничаем с клиническими организациями — Московским онкологическим институтом им. П.А. Герцена, Московской городской онкологической больницей № 62 и другими. Вместе определяем больных для исследований, анализируем патологический материал и даем рекомендации для подбора терапии.

Наша технология OncoFinder уже применяется на практике. Несколько сотен пациентов получили терапию в соответствии с рекомендациями нашей системы. Статистика по ответу на терапию обнадеживает: полный и частичный ответ был у более 60% пациентов с продвинутыми стадиями рака. А если брать стабилизацию заболевания, так называемый контроль над заболеванием, то тут мы приблизились к 80%. Я привел в пример общую выборку пациентов с опухолями в основном четвертой стадии. По сути, наше изобретение уже спасает жизни людей: назначаемая терапия дает, по крайней мере на первых порах, ответ и препятствует росту опухоли. Пока это не массовое применение, а только в рамках индивидуальных исследований, но надеемся, что метод будет шире внедряться в практику медицинских учреждений не только Москвы, но и всей нашей страны, да и других стран тоже.