Российские ученые создали сверхточный прибор для ранней диагностики рака

Человечество ждет создания панацеи от рака. И вот 5 марта появляется публикация о том, что создан прибор, Нанопроволочный биосенсер на основе КНИ структур (КНИ - кремний на изоляторе), который позволяет диагностировать с предельной точностью рак на ранних стадиях.

В публикации утверждается, что «в настоящее время разработка готова к внедрению в производство». Но на деле это не так. Подготовительные исследования еще продолжаются.

Подробнее о них нашему корреспонденту рассказал доктор физико-математических наук Владимир Попов, заведующий лабораторией физических основ материаловедения кремния новосибирского Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН.

- Есть ли в мире аналоги этого прибора, или это уникальная разработка?

- Да, конечно есть аналоги. Идея возникла в 1998 году. Ее автор Чарльз Либер (Charles M. Lieber), профессор Гарвардского Университета. Индекс Хирша* у него, по-моему, около 120. Этот человек в 1998 году предложил использовать углеродные нанотрубки. В 2004 году он попробовал кремниевые. Тогда же к нам обратились сотрудники института биомедицинской химии имени Ореховича. Они знали, что мы делаем нанопроволочные транзисторы, и попросили сделать нас нанопроволочные транзисторы на основе кремния. Мы сделали их по своей технологии - не такой, как у Либера. Результат оказался не хуже, а, может быть, даже лучше чем у американского исследователя. Все работает достаточно надежно.

- В сообщении также говорилось, что с помощью этого прибора можно будет обнаруживать взрывчатку и наркотики. Действительно ли это возможно?

- Как раз та же самая группа Чарльза Либера, а точнее его ученик, все это продемонстрировал в Университете Тель-Авива. В ведущих журналах есть много публикаций на эту тему. Мы тоже это пробовали, и я думаю, что это все вполне реализуемо.

Это универсальный биохимический тестер. То, что он чувствует, зависит исключительно от покрытия, которое наносится на проволочку. Вот и все. При этом, его чувствительность ничем не ограничена. Если есть какое-либо физическое или химическое  взаимодействие, которое обеспечивает ее, он будет чувствовать.

- Проводились ли клинические испытания прибора? Испытывалось ли устройство на животных, на людях?

- Пока прибор не сертифицирован. Клинические испытания не проводились.

О медицинском аспекте исследования нашему корреспонденту рассказал доктор биологических наук Юрий Иванов, заведующий лабораторией нанобиотехнологии Научно-исследовательского института биомедицинской химии В. Н. Ореховича

- Все ли виды рака будут поддаваться определению с помощью этого прибора?

- Вообще говоря, рак по серодиагностике* еще никому в мире не удавалось идентифицировать. Его не получается определить по белковым маркёрам*, потому что нет маркёров, специфических к раку. Это все маркёры воспалений. Для того, чтобы увидеть какого типа рак, необходимо сначала открыть эти маркёры. Когда их откроют, тогда только по ним можно будет определить тип рака. Наука находится еще на уровне, когда специфические маркёры рака не открыты.

Этот прибор имеет очень высокую чувствительность, примерно 10 в минус пятнадцатой степени моль на литр. Это чувствительность на порядок выше показателей обычных систем, которые применяются сейчас в клиниках. Благодаря этому прибору появится возможность определения этих маркёров. Работа, по факту, сейчас только в начале своего пути.

- Тогда какая именно сейчас стадия работы?

- Сейчас стадия работы такая: сам прибор сделан; есть предположения, какие именно типы маркёров могут быть связаны с тем или иным типом рака. А задача сейчас следующая: найти эти маркёры; подтвердить, что это именно они. Этот прибор позволяет сейчас проводить эту работу. Ну а в дальнейшем будут проходить его клинические испытания.

- Какие группы заболеваний, кроме рака и гепатита,  прибор способен определить?

- Насчет рака: точное определение его типов – дело будущее. Теперь насчет заболеваний: прибор будет определять все заболевания, которые вызывают в организме какой-то ответ. Ну, например, иммунный ответ. Это значит, что все инфекционные заболевания могут быть обнаружены на ранней стадии. Будут определяться сердечнососудистые заболевания – там тоже есть свои маркёры. Они сцеплены с определенными белковыми молекулами, а прибор позволяет их регистрировать. В общем, нет никакого предела, который мог бы ограничить использование этого прибора в будущем для диагностики заболеваний.

***

Индекс Хирша –характеристика продуктивности ученого, группы ученых или страны, в целом. Показатель основывается на количестве публикаций и цитировании этих публикаций.

Серодиагностика – метод распознавания заболеваний, основанная на способности антител сыворотки крови специфически реагировать с соответствующими антигенами. Такая диагностика помогает определить заболевание до появления первых клинических признаков недуга.

Белковые маркёры (белковые онкомаркёры) – это специфические белковые вещества, уровень которых в крови человека повышается в случае наличия злокачественной опухоли.