«Молекулярная медицина призвана предсказать развитие болезней»

Молекулярная медицина, которую называют медициной будущего, это одновременно и кардинально иной подход к поиску причин болезни и ее предупреждению, и новый взгляд на старые методы лечения. О возможностях молекулярной медицины рассказал «МедНовостям» директор Института молекулярной медицины Первого МГМУ им. И.М. Сеченова профессор Андрей Замятнин.

Что такое молекулярная медицина?

—  Молекулярная медицина – результат активного вовлечения новейших научных достижений в клиническую практику. Как известно, развитие медицины начиналось с наблюдения и описания болезней, применения первых «эмпирических» лекарств и изучение их пользы и вреда. То есть происходило накопление определенного опыта лечения. В XX веке этот процесс перешел в более научную стадию, когда начались попытки исследования дающих эффект применяемых методов и средств лечения. Уже можно было говорить о получении относительно статистически достоверных данных. Следующим этапом стали попытки поиска механизмов развития заболеваний.

Серьезный прорыв произошел в конце XX века, когда начали активно формироваться новые направления науки: биохимия и молекулярная биология. Организм человека стал рассматриваться как некий взаимосвязанный механизм именно на молекулярном уровне. Выяснилось, что при развитии того или иного заболевания молекулярные процессы, присущие здоровому организму, претерпевают значительные изменения именно на уровне межмолекулярного взаимодействия. Таким образом, появилась идея управлять молекулярными взаимодействиями при патологических изменениях, направленно изменяя эти взаимодействия, чем и занимается молекулярная медицина.

Что понимается под термином «молекулярные маркеры» и какова их роль в диагностике и лечении?

—  Патологические изменения в клетке, в конечном счете, всегда приводят к какому-либо заболеванию. Поэтому так важно определить, что же именно произошло на молекулярном уровне: какие молекулы и как изменились. Эти молекулы и определяются термином «молекулярные маркеры», которые идентифицируются на уровне геномной ДНК, РНК и белков, и, по сути, являются маркерами заболеваний. Поиск и изучение механизма действия этих молекулярных маркеров и является главной задачей молекулярной медицины.

На сегодняшний день известно, что во время развития какого-то заболевания может изменяться, например, количество определенного белка, могут появляться или пропадать определенные молекулы. Используя специальные методы, направленные на детекцию таких молекул, мы можем с высокой степенью вероятности говорить о типе развивающегося заболевания. При этом очень важно то, что изменения на молекулярном уровне зачастую происходят еще до проявления первых симптомов болезни. И это может быть использовано как для ранней, так и для превентивной (предупреждающей) диагностики. Например, еще при отсутствии жалоб у пациента уже можно определить риск появления определенного заболевания и степень опасности, а значит, предупредить его развитие.

В частности, наличие специфических опухолевых маркеров может свидетельствовать о процессе зарождающейся опухоли, то есть еще до сколько-нибудь значимых проявлений опасного заболевания. С помощью методов молекулярной медицины можно обнаруживать эти маркеры, прогнозировать риск и сроки развития онкозаболевания и, следовательно, предпринимать соответствующие меры.

А как молекулярная медицина может помочь в этой «борьбе»?

—  Если говорить про онкологию, то ее принципиальная проблема заключается в том, что опухолевые клетки могут возникать в организме под действием различных (и не всегда очевидных) факторов. На сегодняшний день традиционными методами лечения онкозаболеваний являются хирургия, химио- и лучевая терапия, основными недостатками которых являются серьезные побочные эффекты. Поэтому для того, чтобы эффективно бороться с раком, нужно изучить, чем конкретная опухолевая клетка отличается от здоровой клетки конкретного человека. Таким образом и выявляются молекулярные маркеры, которые служат своеобразными сигналами «свой — чужой» (здоровая клетка-опухолевая клетка).

А дальше подбираются соответствующие подходы к лечению. Например, существуют методы, которые как бы «заставляют» иммунную систему человека распознавать опухолевые клетки как чужеродные, а значит, настраивают организм на самостоятельную борьбу с ними. А так как каждая опухоль имеет определенное место локализации, и важно, чтобы лекарство оказывало свое действие непосредственно на пораженные клетки, молекулярные маркеры могут служить своеобразными мишенями при разработке лекарственных препаратов.

Это то, что называется «таргетными» препаратами?

—  Да. В переводе с английского языка «target» означает «цель», «мишень». С точки зрения современных подходов, любой препарат должен быть нацелен на воздействие на определенную молекулярную мишень. И такой мишенью во многих случаях могут быть молекулярные маркеры. Другой вопрос, что препараты, которые вроде бы нацелены на вполне конкретную мишень, могут воздействовать еще и на другие клетки со схожими мишенями, отчего возникают побочные эффекты. Поэтому важно находить наиболее специфические мишени и проводить тщательные исследования безопасности препаратов направленного действия («таргетных» препаратов).

Еще одной проблемой при разработке препаратов направленного действия является наличие в организме человека защитных «перегородок». Это и клеточные мембраны, и гематоэнцефалический барьер, и иммуно-привилегированные зоны (мозг, нервная система, железы половой системы, глаза). В таких случаях важно, чтобы действующее вещество лекарства с помощью специальных молекул-«транспортировщиков» преодолевало такие барьеры и могло воздействовать на клетки-мишени.

А существуют «нераковые» молекулярные препараты?

—  Конечно, существуют. Абсолютно любая болезнь ведет к изменениям на молекулярном уровне, а, следовательно, для каждого заболевания можно выявить молекулярные маркеры, которые многое «расскажут» о заболевании, о степени и прогнозе его развития. Также можно выявить молекулярные мишени, воздействие на которые поможет скорректировать патологии, то есть встать на путь излечения. Это и есть основные предметы исследований для молекулярной медицины.

Кроме того, молекулярная медицина – это, во многом, новый взгляд на ранее применяемые методы лечения. Например, в Китае сейчас активно проводятся программы идентификации действующих веществ из растений, которые тысячелетиями используются в рамках традиционной китайской медицины. То есть, если ранее просто использовали травяные экстракты, то сейчас состав этих же трав разбирается на молекулы для выявления действующего вещества, определяется его механизм действия и область применения. И в этом примере травы рассматриваются не как лекарство, а как источник лекарственных веществ в соответствии с принципами молекулярной медицины.