От скальпеля к прогнозу: как биофотоника в ПИМУ учится предсказывать поведение опухоли

Этот год стал впечатляющим подтверждением научного лидерства Приволжского исследовательского медицинского университета: вуз получил 12 новых грантов Российского научного фонда (РНФ), средства направлены на передовые исследования. Сегодня расскажем подробнее о проекте, который не просто получил поддержку, а был продлен на новый двухлетний цикл. Это история о том, как фундаментальная наука встречается с операционной нейрохирургией, чтобы дать шанс самым сложным пациентам.

Речь идет о проекте «Определение метаболических и структурных особенностей глиом головного мозга и перитуморальной области на основании мультимодальной визуализации методами МРТ, ОКТ и FLIM». За сложным названием стоит прорывная идея: научиться видеть опухоль там, где ее не видит глаз хирурга. О сути работы, уникальности команды и переходе от хирургии к прогнозированию мы поговорили с руководителем проекта, кандидатом медицинских наук, врачом-онкологом-нейрохирургом Университетской клиники ПИМУ Константином Сергеевичем Яшиным.

— Константин Сергеевич, проект кажется очень технологичным. С чего все начиналось?

— Работа над проектом началась около 10 лет назад еще в рамках моей кандидатской диссертации по оптической когерентной томографии (ОКТ). ПИМУ вообще славится изучением методов биофотоники для онкологии. Это так называемая «оптическая биопсия»: мы можем, не забирая образец, с высокой точностью понять, что происходит в ткани на микроуровне прямо сейчас. Соединив это направление НИИ биомедицинских технологий с сильной нейроонкологической практикой нашей клиники, мы получили ту самую связку науки и реальной помощи больному.

Если раньше мы фокусировались только на биофотонике, решая чисто хирургическую задачу — как отличить опухоль от здоровой ткани во время операции, то теперь проект стал гораздо масштабнее.

— В чем суть подхода, который вы развиваете сейчас?

— Мы комбинируем методы, чтобы посмотреть на опухоль и, что крайне важно, на зону вокруг нее — перитуморальную область — с разных сторон. Перед операцией мы проводим МРТ-диагностику. В нашей клинике стоит томограф практически последнего поколения. Для нас стандартных режимов недостаточно, мы используем уникальные вещи: продвинутые методики перфузии (они показывают развитость сосудистой сети) и даже амидно-протонный трансфер, который позволяет оценить концентрацию белков. Это дает нам план действий еще до того, как пациент попадет на операцию.

А уже в операционной мы берем в руки методы биофотоники — те самые ОКТ и FLIM (флуоресцентную микроскопию с временным разрешением). ОКТ отлично различает морфологию, видит нервные волокна, а FLIM регистрирует собственную флуоресценцию ткани и отражает ее метаболизм. Ключевая идея — выстроить алгоритм их последовательного использования, чтобы радикально удалить опухоль, сохранив функциональный статус пациента.

— Проект уже приносит конкретные научные результаты. Что удалось выяснить за время работы?

— Один из самых значимых результатов касается перитуморальной зоны — ткани рядом с опухолью. Мы подтвердили, что она занимает промежуточное метаболическое положение между опухолью и нормой. Там уже есть биохимические изменения, даже если структурно ткань выглядит сохранной. Мы видим это с помощью FLIM. Кроме того, сопоставляя данные МРТ и оптического имиджинга, мы научились видеть статистически значимые различия, например, между глиомами с мутацией IDH и без нее. Это уже не просто «смотреть», это выходить на молекулярный уровень диагностики прямо во время сканирования.


— Вы упомянули, что проект уходит от чисто хирургических задач. Куда вы движетесь дальше?

— Да, нам становится интересна прогностическая задача. Метаболизм — независимая характеристика опухолевого роста. Мы видим разный метаболический ответ у разных опухолей. Теперь мы планируем анализировать, как опухоль реагирует на дальнейшее лечение в зависимости от тех параметров, которые мы регистрируем на операции. Это поможет предсказать прогноз и, возможно, скорректировать терапию. Это выход за пределы задачи просто «чисто удалить».


— Кто работает над этими сложнейшими задачами?

— Наше преимущество — мультидисциплинарность. В команде гранта практически нет повторяющихся специальностей. Нейрохирургам пришлось погрузиться в биофизику, биофизикам — в нейроонкологию. Часть команды — специалисты НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий ПИМУ, которые ведут ОКТ и FLIM, от клиники работают врачи МРТ и патоморфолог.
Коллектив молодой, но за нами стоят старшие коллеги-консультанты. И, что особенно ценно, в проект активно вовлечены студенты и ординаторы. Они здесь растут как исследователи.

— Насколько уникален такой проект в масштабах страны?

— Сильные команды, занимающиеся по отдельности и МРТ, и биофотоникой, есть. Но вот такая интегративная работа, когда мы сопоставляем всё на одном пациенте и верифицируем гистологией, — это, наверное, только у нас. Именно наличие в одном месте фундаментальной базы университета, мощной Университетской клиники и специализированных лабораторий позволяет нам это делать. Наверное, поэтому РНФ и принял решение о продлении гранта.

Работа команды проекта —  яркий пример того, как фундаментальная наука трансформируется в конкретные клинические решения завтрашнего дня. Соединение передовых методов визуализации с клиническим опытом позволяет не просто филигранно удалять опухоль, но и закладывать основы персонализированной медицины. Выход на прогнозирование ответа опухоли на терапию означает, что уже в обозримом будущем врачи смогут определять тактику лечения не только по гистологии, а опираясь на живые метаболические «портреты» глиом. Решение РНФ продлить этот междисциплинарный грант подтверждает: нижегородские ученые задают вектор развития нейроонкологии во всей стране, даря надежду пациентам с самыми сложными диагнозами.