Согласно данным ВОЗ, каждый пятый мужчина и каждая шестая женщина рано или поздно заболевают раком. Благодаря исследованиям ученых сегодня возможным становится лечение даже самых тяжелых форм этого заболевания — рака печени, желудка, мозга. О своих уникальных наработках в этой области рассказали ученые Национального ядерного исследовательского университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ).

Одним из наиболее эффективных и безопасных методов лечения рака, по мнению специалистов НИЯУ МИФИ, сегодня является фотодинамическая терапия (ФДТ). Она широко используется для борьбы со злокачественными опухолями кожи, ротоглотки, печени, легких, мозга, мочевого пузыря, органов желудочно-кишечного тракта.

Принцип ФДТ основан на использовании фотосенсибилизаторов — веществ, повышающих светочувствительность биологических тканей. На подготовительном этапе терапии фотосенсибилизатор накапливается в опухолевой ткани. Воздействие лазера на очаги накопления запускает производство активных форм кислорода в клетках опухоли, в результате чего наступает их некроз, апоптоз или же остановка клеточного цикла с последующим запуском в «здоровом» режиме.

Прежде всего — точность

Одной из главных проблем лечения рака методами ФДТ является сложность точного определения границ опухоли. Последствие возможной неточности — неполная обработка раковых клеток, приводящая к рецидиву заболевания.

Для решения этой проблемы ученые НИЯУ МИФИ создали уникальную эндоскопическую видеофлуоресцентную систему, позволяющую визуализировать очаги накопления фотосенсибилизатора в труднодоступных участках при раке головы и шеи.

Уникальность системы в том, что она непосредственно во время операции позволяет четко определить границы новообразований, в которых накоплен фотосенсибилизатор, а также количественно оценить его концентрацию в тканях, утверждают ученые.

«Точное определение границ опухоли — решающий фактор эффективного лечения. Интраоперационная флуоресцентная диагностика позволяет добиться этого, что повышает эффективность ФДТ и увеличивает медиану выживания пациентов с раком головы и шеи», — объяснил руководитель кафедры лазерных микро-, нано- и биотехнологий Инженерно-физического института биомедицины (ИФИБ) НИЯУ МИФИ, профессор Виктор Лощенов.

Возбуждение флуоресценции по этому методу происходит при помощи красного лазера. В красном диапазоне спектра, как объяснили специалисты НИЯУ МИФИ, поглощение и рассеяние света в биологических тканях минимально, что увеличивает глубину проникновения и точность анализа.

Как спасти печень?

Одним из самых сложных органов для лечения по методу ФДТ является печень. Именно через нее, как объяснили ученые НИЯУ МИФИ, происходит вывод большинства фотосенсибилизаторов из организма, поэтому в печени пациента в любом случае содержится огромное количество этих веществ. Это сильно осложняет корректное выявление патологических клеток.

Проанализировав спектрально-флуоресцентные свойства тканей гепатобилиарной системы дикого кабана, оптические свойства которых близки к человеческим, специалисты НИЯУ МИФИ разработали новый метод количественной оценки концентрации фотосенсибилизатора в тканях желчных протоков.

«Исследуя собственную флуоресценцию тканей печени, мы усовершенствовали методы спектральной и видеофлуоресцентной диагностики злокачественных опухолей, возникающих в этом органе. Это позволило разработать оптимальный подход к лечению рака печени методами ФДТ», — рассказал аспирант ИФИБ НИЯУ МИФИ Канамат Эфендиев.

С заботой о желудке

Еще одно направление, развиваемое в НИЯУ МИФИ, — спектральная и видеофлуоресцентная диагностика при ФДТ рака желудка. Как подчеркнули ученые, применение ФДТ в этой области особенно перспективно ввиду высокой сложности хирургического вмешательства.

Спектроскопическое исследование слизистой желудка по новой методике позволило определить опухоль на глубине трех-четырех миллиметров, что, по словам ученых НИЯУ МИФИ, вдвое превосходит аналоги. Ключевые элементы методики — уникальная эндоскопическая видеофлуоресцентная система и фотосенсибилизатор 5-АЛК.

«Исследование показало, что спектральный и видеофлуоресцентный анализ с применением 5-АЛК может быть рекомендован в качестве метода экспресс-диагностики, включая раннюю диагностику желудка, а также для оценки распространения опухоли и выявления канцероматозных очагов при лапароскопии», — заявил хирург, онколог Института кластерной онкологии имени Л. Л. Левшина Сеченовского университета Артем Ширяев.

Клинические исследования новых методик проводились в Институте кластерной онкологии имени Л. Л. Левшина на базе Университетской клинической больницы № 1 Сеченовского университета. Разработанные в НИЯУ МИФИ методы и оборудование для ФДТ и флуоресцентной диагностики уже сейчас, как отметили создатели, активно внедряются во многие клиники России.