Школьники из Санкт-Петербурга на программе «Сириус.Лето» провели масштабное исследование препаратов для фотодинамической диагностики и лечения злокачественных опухолей сердца и головного мозга. Такие препараты «подсвечивают» пораженные участки и помогают определить границы опухоли. Итоги работы были опубликованы в биомедицинском журнале Medline.ru, который включен в Перечень рецензируемых научных журналов и изданий Высшей аттестационной комиссии (ВАК) при Министерстве науки и высшего образования России.
Метод основан на способности фотосенсибилизаторов накапливаться в ткани злокачественной опухоли и под действием энергии лазерного излучения активировать в опухолевых клетках фотохимические реакции, приводящие к их гибели и разрушению. Кроме того, препарат эффективен при диагностике, так как позволяет визуализировать опухоль. Он вводится за несколько часов до операции, и ультрафиолетовый свет позволяет увидеть очаг болезни. Сегодня такая методика все чаще применяется по всему миру.
Петербургские школьники работали над этим проектом на программе «Сириус.Лето: начни свой проект». Задачу сформировать перечень таких препаратов ребятам поставил один из партнеров конкурса – Национальный медицинский исследовательский Центр имени В.А. Алмазова.
Одной из основных проблем в хирургии злокачественных опухолей является отсутствие четких границ со здоровой окружающей тканью. Это происходит из-за того, что клетки опухоли способны врастать в соседние ткани, а также просветы кровеносных и лимфатических сосудов. Это наблюдается в том числе при опухолях головного мозга и сердца. Школьники проанализировали более 50 существующих флюорохромов и фотосенсибилизаторов. Ребятам предстояло изучить многочисленные научные материалы на русском и иностранном языках, проанализировать действие флюорохромов для диагностических и терапевтических целей, сравнить препараты, определив их преимущества и недостатки, возможные побочные явления.
Над задачей трудились Мария Ивашкина из гимназии № 52 Санкт-Петербурга, а также Альбина Миронович и Александра Юдаева из петербургского пансиона воспитанниц Министерства обороны РФ. Наставником стал магистр МГУ Иван Смирнов.
«В предыдущие годы я уже работала над проектами в области онкологии, общалась со специалистами данной сферы, поэтому новый проект очень заинтересовал меня. Визуализация краев опухоли флуоресцентным красителем необходима для полного удаления очага болезни, чтобы не допустить развития метастаз, однако фотодинамическая терапия для опухолей сердца не разработана. Нашей команде предстояло определить безопасный и эффективный препарат для этой цели», – рассказала участница команды, ученица гимназии № 52 Санкт-Петербурга Мария Ивашкина.
По итогам проведенного исследования школьники отобрали несколько препаратов. Работа была опубликована в биомедицинском журнале Medline.ru. В статье представлен сравнительный анализ флюорохромов, область их применения и показания. Если эффективность препаратов, подобранных для визуализации опухолей сердца подтвердится, то в дальнейшем они могут быть внедрены в лечебную практику.
Мария Ивашкина учится в 11 классе. Свою жизнь она намерена связать с наукой и медициной. Девушка увлекается генетикой и в конце 2021 года приезжала в «Сириус» на образовательную программу по генетическим технологиям.
«Первая половина программы была насыщена лекциями по разным направлениям современной научной биологии, вторая половина – практической работой. Вместе с сотрудниками ВИР имени Н.И. Вавилова мы изучали и апробировали методы агробиотехнологии. Работа над проблемным вопросом в области растениеводства позволила мне приобрести новые знания и навыки. Я никогда не думала, что буду вводить экспланты бегонии в культуру in vitro и оценивать эффективность стерилизующих агентов, однако это оказалось увлекательным и полезным опытом», – поделилась школьница.
Программа «Сириус.Лето: начни свой проект» создана для вовлечения молодежи в научно-исследовательскую работу и технологические проекты. В ней участвуют школьники 7-11 классов, а также студенты до 18 лет, получающие среднее специальное образование. Участники могут выбрать инженерный, исследовательский или IT-проект. Задачи, предложенные индустриальными компаниями и научными институтами, соответствуют приоритетам Стратегии научно-технологического развития России: цифровые технологии и искусственный интеллект, экологически чистая и ресурсосберегающая энергетика, персонализированная медицина и высокотехнологичное здравоохранение, рациональное агро- и аквахозяйство, эффективное взаимодействие человека, природы и технологий. С каждой исследовательской командой работают наставники – старшекурсники и аспиранты российских вузов.
