Всеволод Ткачук: Будущее человечества за наномедициной

О нанотехнологиях сегодня не рассуждает только ленивый. В основном говорят о перспективах внедрения достижений этой новой области науки. Например, о том, что нанороботы смогут изнутри сами, без вмешательства лечить наш организм от болезней, продлевая человеческую жизнь до бесконечности.
   Россия в этом не осталась в стороне. В 2007 году федеральным законом была основана Российская корпорация нанотехнологий.
   О том, насколько продвинуты исследования в области так называемой наномедицины, корреспонденту «ВМ» рассказал декан факультета фундаментальной медицины МГУ, академик РАН и РАМН Всеволод ТКАЧУК.
   - Лично мне термин «наномедицина» не кажется самым удачным, - заметил, начиная беседу, академик. - Поэтому я бы предпочел поговорить не о «наномедицине», а о нанотехнологиях в медицине, хотя и понимаю, что не совсем корректный, на мой взгляд, термин уже успел закрепиться.
   - Всеволод Арсеньевич, насколько опасны попытки конструирования на уровне микромира? Не ждут ли нас здесь неприятные неожиданности?
   - Говоря о нанотехнологиях, подразумевается, что мы конструируем частицы размером от 10-9 до 10-6 метра. То есть речь идет о величинах, составляющих миллионные и даже миллиардные доли метра.
   Это размеры белков, вирусов, генов человека. Привычный нам микромир - больше на порядки! Скажем, клетка человека или бактерия имеют размеры в промежутке от 10-6 до 10-3. Чтобы представить разницу, вообразите клетку нашего организма высотой с современный дом. Тогда наночастица по сравнению с ним будет размером с человека.
   Что касается опасностей, которые могут подстерегать нас на пути к познанию, то ведь известно - люди всегда были готовы рисковать во имя своего комфорта. Вот, например, когда на заре автомобилестроения произошли первые происшествия со смертельным исходом, сразу же нашлись горячие головы, предлагавшие запретить авто как безусловно вредное для человечества изобретение. Однако мы же не отказываемся от автомобилей.
   Хотя эти горячие головы в чем-то были правы - теперь ежегодно на дорогах погибают сотни тысяч человек.
   - Правда ли, что с помощью нанотехнологий мы сможем существенно продлить человеческую жизнь? - Говоря коротко - да. Конечно, нам предстоит еще многому научиться и овладеть тончайшими технологиями.
   Но принципиальная модель того, как этого достичь, уже создана. Исследователи достаточно хорошо изучили возможности, которыми обладают гены человека. Так вот, любую функцию организма можно ускорить или замедлить внесением в ткани соответствующих генов.
   Синтезировать необходимые для этого гены сравнительно легко и, кстати, не слишком дорого. Гораздо сложнее доставить их по адресу - в ядро нужной клетки. Для этого гены «упаковывают» в специально созданные наноконтейнеры. Контейнеры конструируют так, чтобы доставка генов, белков и антител для лечебного воздействия была строго направленной в локальные участки тканей и только в определенные типы клеток.
   - А как заставить клетку пропустить в себя «нанотранспорт» с лекарством? - Дело в том, что наноконтейнер изготавливается из фосфолипидов, фрагментов вирусов или других органических структур. Поэтому, когда клетка встречает наноконтейнер, то она, принимая его за вирус, пытается проглотить и переварить. Нам же только того и надо! Оболочка контейнера разрушается внутри клетки и освобождает лекарство. Таким образом можно доставлять в клетки практически любые нужные терапевтические гены.
   - А не проще ли выпить лекарство или с помощью того же укола сразу внести его в нужную область тела? - Существуют лекарства, способные убивать клетки.
   Они очень перспективны, например, в лечении раковых заболеваний. Однако если такое лекарство просто выпить, то отравятся все - и здоровые, и больные клетки. Поэтому необходимо доставить лекарство адресно - именно внутрь раковой клетки. Тогда это поможет заболевшему организму.
   - Все это, конечно, - дело хоть и близкого, но все-таки будущего. А какие нанотехнологии уже сейчас применяются в медицине? - Во-первых, это диагностика заболеваний и контроль за ходом лечения. Чтобы буквальным образом увидеть, например, метастазирование раковых клеток из первичной опухоли в лимфоузлы, используют так называемые магнитные наночастицы. Они содержат супермагнитное кристаллическое ядро из оксида железа. Иными словами - частицы железа, которого нет в нормальном организме.
   Эти частицы в составе раствора вводятся в вену больного. И в кровотоке, как чужеродные тела, они немедленно поглощаются фагоцитами. А дальше меченые наночастицами фагоциты разносятся по всему организму и, конечно, попадают в лимфоузлы. Если там есть раковые клетки, фагоциты «атакуют» их и постепенно накапливаются в этих тканях.
   Скопления частиц выявляет ядерный магнитно-резонансный томограф. Врач видит такие лимфоузлы на экране томографа. Они выглядят как цепочки из металлических шариков. Кстати, когда достаточное количество фагоцитов, содержащих в себе частички железа, накопится в раковой опухоли, на нее можно направить излучение, похожее на то, которым мы разогреваем еду в микроволновке. И тогда частички железа начнут разогреваться и убьют раковые клетки опухоли. Впоследствии обломки клеток фагоциты сами выведут из организма.
   - Вы говорите так, будто этот метод лечения рака уже существует…
   - А он и существует. И более того, успешно работает.
   Проблема в том, что оборудование, с помощью которого возможно сконструировать такие наночастицы, крайне дорого. Оно есть только в отдельных самых крупных исследовательских центрах мира. Так что, хоть метод и существует, и даже опробован, вести речь о его широкой доступности пока рановато.
   - Говорят нанотехнологии открывают новые возможности в наращивании утерянных тканей, например, при ожоге и заживлении ран?
   - Да, речь идет о регенерации тканей. Ведь регенерация (т. е. восстановление организмом утраченных на той или иной стадии жизненного цикла частей. - Ред.) свойственна не только ящерице, которая без проблем выращивает себе новый хвост вместо утерянного, но и человеку. На протяжении всей жизни мы сбрасываем, например, частички наружного кожного покрова и регенерируем их. Или когда в организме человека начинаются проблемы с печенью, то можно удалить больную ее часть, и она регенерирует.
   Между тем в нашем организме со времени эмбрионального развития есть особые - стволовые - клетки, которые, образно говоря, являются запчастями к любым органам. Они, можно сказать, находятся в состоянии неопределенности и способны переходить в любой тип клеток, требуемых организму. С помощью нанотехнологий мы научились размножать стволовые клетки. И главное - можем заставить их развиваться в необходимые типы тканей. Допустим, человек сломал ногу. В обычном случае процесс излечения занимает не один месяц, а с помощью стволовых клеток - всего пару недель!
    - Всеволод Арсеньевич, медики научились вылечивать многие заболевания, в том числе и считавшиеся смертельными. И это, конечно, огромное достижение! Но смотрите, спасенные наукой люди, скорее всего, передадут следующим поколениям свои нездоровые гены.
   Не произойдет ли так, что наследственные болячки будут накапливаться, и человечество выродится? - Мне очень не нравится этот вопрос. Так могут рассуждать люди, у которых никогда не болели родители, дети или близкие. Грех не пользоваться знаниями и накопленным умением во благо здоровья и жизни человека. Мы должны спасать и сильных, и слабых, и неспособных выжить без медицинских «подпорок». Не зря великий физиолог И. П. Павлов говорил: «Болезнь человека - это лаборатория создателя».
   Наука в наши дни не стоит на месте, в ходе недавних исследований ученые обнаружили в геноме человека гены вирусов. Получается, что эволюция шла и с их помощью тоже.
   И именно вирусы переносили гены от одного вида к другому.
   Некоторые уничтожались, другие встраивались в геном и придавали новые качества организмам. Нанороботы - фактически те же вирусы, и как знать, не с их ли помощью людям суждено не только избавиться от болезней, но и встать на качественно новую ступень эволюции?!
  
   Досье 
   ТКАЧУК Всеволод Арсеньевич Академик РАН и РАМН, декан факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова, заведующий кафедрой биологической и медицинской химии.
   Председатель проблемной комиссии по физиологии эндокринной системы Научного совета по физиологическим наукам РАН, член Экспертного совета Минпромнауки России по вопросам биобезопасности.
   Автор 3 монографий, 5 учебников и 300 научных статей по фундаментальным проблемам биологии и медицины.