Репліки Нобелівська премія

Усім привіт! В ефірі програма «Репліки». Минулого понеділка Нобелівський комітет визначився із лауреатами цьогорічних премій з фізики, хімії, медицини, економіки і, звичайно, премії миру. Весь минулий тиждень ми шукали людей, які б знались на питаннях, за які премія була присуджена. На жаль, ми не знайшли хіміків, а люди, які знаються на макроекономічному аналізі, так і не відповіли на наші запити. Однак нам вдалося поговорити про премію з фізики з аспірантом кафедри фізичного матеріалознавства для електроніки та геліоенергетики НТУ ХПІ Андрієм Доброжаном, а про премії із медицини – із Анастасією Биковою-Шелевицькою, координатором київських Наукових пікніків та педіатром. Сподіваємося, що цей випуск буде для вас пізнавальним і цікавим.

Першою ми будемо розмовляти з пані Анастасією Биковою-Шелевицькою про Нобелівську премію з медицини, яку отримали  Джеймс П. Еллісон та Тасуку Хончо. Вона як професійний лікар та організатор Наукових пікніків, зможе розказати, чим саме відрізняється їх відкриття та як воно вплине на лікування раку.

С: Перше питання – це взагалі про сутність того, що зробили Джеймс П. Еллісон та Тасуку Хончо. Тобто за що їм взагалі дали її? Нові методи терапії раку – це дуже туманне таке пояснення, тому хотілося б зрозуміти, про що йде мова.

А.Б-Ш: Новий метод терапії раку – це фактично імунотерапія. Тобто зараз використовують для лікування раку в основному хіміотерапію, хірургічні втручання, гормональні терапії. Все залежить від виду раку. В чому полягає взагалі цінність? Наша імунна система людська працює на те, щоб знаходити й знешкоджувати якісь негативні речі, які потрапляють до нашого організму, чи якісь віруси в нашому організмі. Що стосується ракових клітин, що це взагалі таке? Це перероджені клітини. Тобто це колись були нормальні клітини, вони собі функціонували, з ними щось сталось і вони почали бути ненормальними. Тобто вони не такі, як інші, вони розмножуються і вони наносять велику шкоду організму, зокрема, призводять, навіть до смерті. Тобто наша імунна система не справляється з тим, щоб знищити ці ракові клітини. І вони, власне, виявили білок, який гальмує імунні клітини. Тобто зрозуміли що, щось заважає клітинам це робити, нормально їх знаходити і знешкоджувати, і зрозуміли, що є такий конкретний білок, який на етапі вбивства блокує це вбивство. От є у нас такі імунні клітини-кілери. От фактично вони займаються тим, щоб вбити те, що нам не потрібно. Вони відкрили спосіб розгальмовувати клітини імунної системи, які здатні знищувати їх. Те, що були,  в принципі, такі клітини, було і раніше відомо, але було незрозуміло, чому вони не справляються з тим, щоб знищити погані клітини. Навіть в якийсь певний етап в організмі вони проходять, тобто імунні клітини бачать, що ця клітина ненормальна, що вона неправильна, але вони чогось їх не вбивали. От, власне, ці два вчені відкрили, чому саме не відбувається це вбивство. І заважає цьому отакий от білок.

С: Тобто я правильно розумію, що відмінність, грубо кажучи, хіміотерапії, яка фактично все випалює все, що там є на її шляху (образно та дуже перебільшено, але приблизно так), ми замінюємо на те, що ми спонукаємо організм боротися з цією проблемою. Якщо раніше імунна система займалася якимось іншими справами, то за допомогою цього методу можна відмаркувати для неї рак, щоб вона почала з ним боротися.

А.Б-Ш. Так, так, цей метод допомагає самій імунній системі починати вбивати ракові клітини. Тобто от саме вбивство, яке потрібне для того, щоб знешкодити погану клітину, яке не відбувалось раніше, за допомогою цього відкриття відбувається. Тобто був такий відкритий білок, який конкретно надавав кілеру убити цю клітину. От він її маскував – щось такого плану робив з нею. І відкрили таке антитіло, яке забирає цей білок, який блокує, і проведення цього антитіла, яке діє на білок, починається процес вбивства.

С: Чи не має ризику, що, скажімо так, пригнічення цього білка, який захищає ракові клітини, він же ж ще якісь функції в організмі виконує. То чи це не призведе до його атрофації, і він перестане взагалі брати участь?

А.Б-Ш: Ну, дивіться, в принципі, майже будь-який метод, і цей метод також не виключає побічних ефектів повністю. Тобто це не є якоюсь абсолютною точною панацеєю вилікування раку. По-перше, ця терапія використовується в комбінації з іншими терапіями так само. Тобто це не є якимось таким абсолютним єдиним методом, який повністю знищить ракові клітини. Так,звісно, існують певні якісь фізичні реакції, але це досить таки специфічний процес, і на даному етапі дослідження переваг набагато більше, ніж якихось можливих побічних реакцій.

С: А чи знаєте ви, яка зараз практика зараз щодо введення цього типу лікування в світі. Чи це ще на етапі якихось експериментів поодиноких, чи це вже практика, яку вже починають більш масово впроваджувати, аби замінити ту саму хіміотерапію?

А.Б-Ш: Наскільки я знаю, то препарати на основі імунотерапії вже існують, але ще проводяться дослідження. І такі препарати будуть досить дорогими.

С: А взагалі те, щоб вони з’явилися у масовому, а точніше у більш відкритому продажі, або стали доступними масовому сегменту пацієнтів, хоча б на рівні – або ви можете обрати та закупити або імунотерапію, або заощадити, але обрати хіміотерапію, яка має теж свої вади. То наскільки ми близькі до того, аби пацієнти ставали перед таким вибором?

А.Б-Ш: Ще кілька років повинно пройти для того, щоб завершити дослідження.

 

І ми переходимо до розмови про Нобелівську премію з фізики, яку вручили Жерару Муру та Доні Стрікленд за розробку методів генерації високоефективних, ультракоротких, оптичних імпульсів. Ми спробуємо дізнатися що саме криється за цією назвою, та як це відкриття вплине на наше подальше життя. Говоримо з аспірантом кафедри фізичного матеріалознавства для електроніки та геліоенергетики НТУ ХПІ Андрієм Доброжаном

С: Вопрос первый – это, в чем, в принципе, прикол? Там говорится про лазерный пинцет. Как это? Что имеется ввиду под лазерными пинцетами? Потому что, я так понимаю, это не способ поднять листик с помощью света? Такое невозможно. Для чего их вообще используют?

А.Д: Ну, на самом деле, поднять листик с помощью света вполне возможно, потому что есть такое общеизвестное и наблюдаемое явление, как давление света. Этот опыт был поставлен достаточно давно, по-моему, еще в 18 веке. Поэтому с помощью интенсивно-конвергентного излучения, которое сонаправлено перпендикулярно друг другу. То есть берется два пучка лазера. Один лазер пускается параллельно в какую-то среду, и второй лазер направлен ему перпендикулярно, и вот в точке пересечения этих лазеров-пучков, мы можем наблюдать такой эффект – удержание мелких частиц атомарного, или приблизительно атомарного размера. Ну, то есть частицы могут быть крупнее, это все в зависимости от лазерного пучка, который вы используете, могут быть меньше как бы. Их можно локализовать в достаточно маленькой области.

С: Окей. А что мешало человечеству использовать это лет 15 назад, потому что лазеры тогда, в принципе, были, но открытие произошло, я так понимаю, в начале 21 века. Что технологически мешало выполнить такие вещи?

А.Д: На самом деле, теоретические основы данного открытия были заложены еще в 1970-м году. Сам Артур Ашкин опубликовал статью в 1970 году и вторую теоретическую статью в 1972 году, где положил основы удержания частниц с помощью лазерного излучения. Самая главная загвоздка состояла в том, что в тот временной промежуток получить лазерные импульсы достаточно высокой мощности и достаточно точно направленные. Именно поэтому премию присудили не одному ученому, а троим ученным, еще Жерару Муру и Донну Стрикленд. Эти двое ученых вложили огромную лепту в данное изобретение. Они изобрели сам метод усиления лазерного излучения, собственно, импульсов лазерного излучения для воспроизведения этого метода.

С: Окей, а для чего все это нужно? Ну, то есть мы понимаем, что с точки зрения науки это важно. Ну, то есть мы понимаем, что лазеры – это довольно таки важный элемент и в исследованиях, и в точных науках для определения каких-то мер и величин, которые нужны. Но что мы получаем от конкретно этого открытия. Что человечество в будущем сможет из этого извлечь?

А.Д: Ну, почему же в будущем? Уже в настоящем извлекает. В 1997 году была присуждена Нобелевская премия Стивену Чу вместе с Клодом Коеном-Тануджи и Вильямом Филипсом за аналогичное исследование, за удержание и охлаждение атомов с помощью лазерной ловушки. Там применяется абсолютно тот же самый метод улавливания и удержания атомов, который придумал Артур Ашкин, но он не вложил настолько много своей работы именно в это направление исследования. Премию он с ними не разделил. Но спустя время его труд тоже был по достоинству оценен научным сообществом. Что еще можно сказать на счет использования в повседневном? Данная технология широко используется в исследованиях наночасниц, наноматериалов и тому подобное. Ну, собственно, удерживать какую-то частицу в локализированном объеме и как-то ее изменять, наблюдать за ее изменениями. Так же широко распространена практика сортирования клеток. Например, мы можем отделить раковые клетки от здоровых клеток, и это происходит уже на протяжении около 10 лет. Ведутся достаточно интересные исследования в данной области. Именно за эти исследования была присуждена Нобелевская премия – за использование элементов физики в медицине, влияние на биохимию веществ, исследование клеток, и возможно, победы над раком.