Экзосомы — вестники здоровья №8(102), 2019 год

Экзосомы могут быть использованы в нескольких направлениях: для диагностики рака, отслеживания динамики заболевания и для лечения за счёт сил, заложенных в организме самого человека. К такому выводу пришли учёные в России. Первым здесь стал ушедший из жизни в 2010 году доктор медицинских наук, профессор Александр Белохвостов, который начал изучать возможности межклеточной терапии ещё в советское время. Его последователь — учёный-генетик Вадим Поспелов, генеральный директор Фонда «Закон, справедливость и милосердие» по оказанию медицинской помощи людям с тяжёлыми и редкими заболеваниями.

Межклеточная коммуникация является важным, эволюционно состоявшимся процессом у многоклеточных организмов и необходимым условием, позволяющим скоординировать биохимические процессы, протекающие в его клетках.

Известно, что координирующие сигналы передаются с помощью гормонов, цитокинов, факторов роста, нейромедиаторов, метаболитов, ионов, РНК и ДНК. Передача сигналов может осуществляться разными путями: путём секреции биологически активных молекул во внеклеточное пространство, через щелевые контакты напрямую между клетками, с помощью вторичных мессенджеров, а также посредством микровезикулярного транспорта — через экзосомы.

Нарушение экзосомальной межклеточной коммуникации, по всей вероятности, имеет место в развитии самых различных заболеваний: от нарушений свёртываемости крови до опухолевой трансформации клеток; экзосомы могут передавать не только межклеточные сигналы, но и, например, распространять микроРНК вируса Эпштейна — Барр от заражённых клеток к здоровым, участвуя таким образом в развитии герпес-ассоциированных заболеваний и медленных нейроинфекций.

Впервые как внеклеточные микровезикулы экзосомы были описаны только в середине 1980-х годов научной группой Джонстон и Шталь. В 2007 году Валади (с соавторами) обнаружил, что экзосомы могут переносить нуклеиновые кислоты, в частности РНК. С того момента экзосомальный транспорт начал активно изучаться, и уже в 2013 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине вручили Джеймсу Ротману, Рэнди Шекману и Томасу Зюдофу — «за открытие системы везикулярного транспорта — основной транспортной системы в наших клетках». С тех пор стало известно, что экзосомы могут нести в себе самые разные составляющие донорской клетки, в том числе белки, липиды, мРНК, микроРНК, малые интерферирующие РНК (миРНК) и ДНК.

Внутреннее содержимое, размер и мембранный состав внеклеточных пузырьков весьма неоднородны и зависят от типа донорской клетки, её функционального состояния и условий окружающей среды.

Несколько лет подряд Нобелевскую премию по медицине получают учёные, открывающие всё новые методы борьбы с онкологическими заболеваниями. Эти работы сфокусированы на том, чтобы задействовать не внешние способы лечения, а внутренние возможности организма.

В 2018 году Нобелевскими лауреатами в области медицины стали Д. Аллисон (США) и Т. Хондзе (Япония), которые совершили прорыв в онкотерапии. Результаты этой работы показали важность белка PD-1, блокируя который онкологические клетки «обманывают» иммунную систему. Хондзе и Аллисон разработали антитела, которые не позволяют раковым клеткам блокировать этот белок, благодаря которым иммунная система организма способна распознавать и уничтожать злокачественные клетки.

В 2019 году У. Келин, Г. Семенц и П. Ратклифф впервые подробно описали механизм приспосабливания клеток организма к недостатку кислорода. По их мнению, если процесс кислородного голодания приостановить, то распространение и рост злокачественной опухоли возможно существенно замедлить и остановить.

Аналогичные исследования уже несколько лет идут в России. По мнению экспертов, они призваны совершить настоящий мировой переворот в лечении онкологических и редких наследственных заболеваний.

Целью работ, проводимых в Российском национальном исследовательском медицинском университете им. Н.И. Пирогова совместно с клиникой новейших технологий «ТестМедик», является поиск способа повышения иммунитета не через его «обнуление» за счёт курсов химиотерапии и облучения, в результате которых у человека развивается множество нежелательных реакций, вплоть до несовместимых с жизнью, а с помощью использования тех ресурсов, что уже заложены в организме.

Речь идёт о получении из биоматериала пациента, например мочи или крови, экзосом (отсюда и название метода — «экзосомальный»), или микровезикул (что означает «маленькие пузырьки»), благодаря которым клетки обмениваются информацией.

«Экзосомы по сути — эволюционный механизм сотовой связи, позволяющий скоординировать биохимические процессы, протекающие в клетках. Они играют важную роль в нормализации здоровых физиологических функций организма, и при их отсутствии нормальная функция будет нарушена», — поясняет практикующий врач-онколог, руководитель программы исследований нового метода Яна Мосякова.

Согласно выводам наших учёных, микровезикулам свойственна не только «транспортная», но и «разведывательная» функция: они указывают клеткам, отвечающим за безопасность организма, местоположение раковых клеток. Экзосомы, как флешки для компьютера, могут переносить молекулы из одной клетки иммунной системы (например, дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты) в другую, как флеш-карты переносят информацию с одного компьютера на другой. Тем самым они активируют процессы защиты организма от заболеваний.

«Эффективность экзосомальной терапии уже имеет зримые доказательства: за последние три года в России более 10 пациентов, в отношении которых врачи признали своё бессилие, согласились на новый метод, ещё не признанный официальной наукой. Соблюдая определённую дисциплину питания, режима, они в течение определённого времени принимали сыворотку, насыщенную собственными экзосомами. Достигнутые результаты способны поразить специалистов — это улучшение общего состояния, уменьшение опухоли в размере, устойчивая ремиссия у 35 процентов участников экспериментальной программы. Хотя в подобных случаях большим успехом считается положительный результат у 25 процентов участников. Не исключено, что в ближайшем будущем экзосомы помогут справляться не только с онкологией, но и с редкими генетическими заболеваниями, которые на сегодняшний день считаются неизлечимыми», — сообщил Вадим Поспелов.

Семья 14-летней Виолетты из Краснодара, диагноз — остеосаркома бедра, обратилась в Фонд в апреле 2018 года после двух операций по удалению опухоли, проведённых в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России, с последующими двумя линиями химио­терапии. Родители и девочка приняли решение на участие в экспериментальной программе с использованием экзосомальной терапии. По промежуточным результатам экзосомального лечения, проводимого на протяжении полутора лет, при поддержке фонда «Закон, справедливость и милосердие» и при участии его специалистов, пациентка признана здоровой. Сегодня девочка социально адаптирована, ведёт обычную жизнь подростка: посещает школу, ездит отдыхать.

Согласно же международной статистике, прогноз по продолжительности жизни пациентов с подобным диагнозом остаётся крайне неутешительным, даже при полноценном использовании классических методов лечения.

«Самое страшное, что эти заболевания поражают юношей и девушек в возрасте до 20 лет. Можно только представить, что испытывают их родители, которые вынуждены лишь наблюдать, как их дети медленно умирают. Безусловно, необходимо дождаться официальных итогов протокола исследований, которые курирует наш фонд», — сообщил Вадим Поспелов.

Эксперты и авторы научно-экспериментальной программы по использованию экзосомального метода утверждают, что в случае успешности данного исследования и получения окончательных результатов процесс лечения тяжёлых онкологических и наследственных заболеваний в России станет не только более эффективным, но и значительно дешевле, чем в Израиле, США, Германии и ряде других стран…