Революция. Идва ерата на д-р Хаус
Представете си суперлекар - като популярния телевизионен герой д-р Хаус, който едновременно разбира от молекулярна биология, генетика, геномна медицина, фармация, биохимия, химия, онкология, биотехнологии... Такъв човек със сигурност още не се е родил. Но съществува такова място, в което различни научни умове се срещат и обединяват в изпълнението на обща цел - медицината да стане по-прецизна, по-бърза и по-адаптирана към индивидуалните нужди на пациента.
Центърът за компетентност "ПЕРИМЕД" се намира в България. Мащабен изследователски комплекс, който разработва високотехнологични платформи, диагностични методи и огромни бази от данни за персонализирано лечение на социално значими и критични заболявания.
Лекари от различни специалности, биолози, химици, инженери, фармацевти и изследователи работят като един - обменят идеи, свързват различни научни подходи и търсят решения, които никоя дисциплина сама не би могла да открие.
„Днес в света се развива персоналният подход към всяко лечение на базата на обработване на клетки, изолирани от болния - коментира проф. д-р Илия Илиев, председател на научния съвет на "ПЕРИМЕД" и директор на Центъра по технологии на Пловдивския университет "Паисий Хилендарски". - Във Франция има няколко фирми, които разработват този метод (в експериментална фаза), но за да се осъществи подобно нещо, има нужда от различни видове специалисти. В същото време законодателни ограничения пречат за размаха и на едните, и на другите. Например ние, биохимиците, нямаме право да работим с човешки материал - административно. Но при сътрудничество с лекарските екипи успяваме да се включим в ин виво изследвания. Колаборациите са големите ползи.
В началото, още когато писахме научната концепция на самия проект с проф. Маргарита Касърова, събрахме информацията от отделните екипи, но си поставихме задачата да ги обединим на реална база, така че хората и след нас да могат да си сътрудничат. И така най-ценното е, че ние можем да осъществяваме интердисциплинарност.
Засега персонализираната медицина е по-скъпа, но необходима, защото много заболявания се разрастват до епидемии и е нужно да имаме универсално решение. В бъдеще по-широкият достъп до пациенти ще помага и да се следи какъв е трендът на заболяванията. Но при всички случаи нито лекарите са си самодостатъчни, нито ние, когато става въпрос за по-голяма цел."
Идеята за Центъра по компетентност възниква преди повече от 6 години. В проекта като партньори участват Медицинският университет в Пловдив, Пловдивският университет "Паисий Хилендарски" и Институтът по минералогия и кристалография към БАН в София. Партньор им е и най-голямата в България болница "Свети Георги".
Връзките между отделните екипи са постоянни, а експертите са разделени в две големи групи.
"Едната е фокусирана върху медицинските проблеми, като действа върху шест работни пакета - обяснява проф. Илиев. - В Медицинския университет работят три екипа, които се занимават с изследвания върху онкологични заболявания. Те разработват биомаркери за бърза диагностика. Голямата част от тези биомаркери всъщност са молекулярно-биологични. Така те сформираха и една обща лаборатория за молекулярно-биологични анализи, която обслужва различните лаборатории. Единият от работните пакети на Медицинския университет е свързан с внедряването на уникално оборудване за спешна медицина. Тази апаратура следи над 200 показателя и се използва директно от пациенти. Проследяват се и се поддържат много тежки състояния - обикновено хората са в кома. От тяхното наблюдение се събира и много ценна информация, която може да се ползва и в бъдеще при други тежки случаи."
Паралелно учените от Фармацевтичния факултет разработват природни биологично активни молекули с потенциал за бъдещи лекарствени препарати, а Институтът по минералогия и кристалография към БАН извършва химичен и структурен анализ на новите съединения.
Втората голяма изследователска линия е свързана с фармацевтичните биотехнологии и обединява пет високоспециализирани научни лаборатории, които се намират в Центъра по технологии на Пловдивския университет. Те са Лаборатория по молекулярни биомаркери и микробиота, Лаборатория по имунобиомаркери, Лаборатория по биокатализа и биологично активни вещества, Лаборатория по биосензори и Лаборатория по биополимери и нови материали.
„Първата работи върху изследвания на човешкия микробиом и влиянието на различни лекарствени препарати и пробиотици върху поддържането на баланса на микробиома на човека - посочва директорът на центъра. - Работим върху преодоляване на дисбиозата при възстановяване на пациенти след онкологични заболявания. Даже в момента една от задачите ни е да изследваме тази възможност при рак на дебелото черво.
В едно онкологично заболяване привидно идеята е да се унищожи онкологичната среда, но по-голямата задача е всъщност пациентът да остане здрав след това унищожаване, защото лекарствените препарати са изключително агресивни. Те влияят много върху микробиома на човека. След химиотерапия той остава с дисбаланс в микробиома, което унищожава и имунната му система. Идеята е да подпомагаме по-бързото възстановяване на тази имунна система чрез възстановяване на чревния микробиом."
В лабораторията за имунобиопрепарати единият от работните им пакети засяга ревматологичните изследвания.
Лабораторията по биокатализа пък създава модифицирани ензими, които могат да синтезират нови молекули с потенциално приложение като лекарствени молекули и пребиотици, укрепващи имунната система. Търсят се нови начини за извличане и модифициране на природни съединения от български лечебни растения с антиоксидантни и противотуморни свойства.
"Лабораторията за биосензори за експресна медицинска диагностика цели да улавя специфични биологични молекули като биомаркери (туморни или имунни) в кръвта на ранен етап, което коренно променя шансовете за успешно лечение - разяснява проф. Илиев. - Четвъртата лаборатория е по молекулярна ензимология и изобщо нови и модифицирани ензими, които да синтезират специфични, нови молекули, които биха могли да кандидатстват за лекарствени препарати. Тези две лаборатории работят съвместно с идеята - това, което може да получим като материал, съответно да използваме или за диагностика, или за препарат за профилактика. Петата лаборатория за биополимери и нови материали работи в помощ на всички останали лаборатории."
Една от най-важните задачи в "Перимед" е изграждането на единна база данни, която събира резултатите от работата на различните научни направления - огромен обем от информация: генетични профили, молекулярни анализи, резултати от биомаркери, микробиомни изследвания и клинична информация.
И тук вече се включва изкуственият интелект, които обработва светкавично това безценно богатство.
"В този специфичен момент трябва много да се внимава - посочва проф. Илиев. - Събирането на такъв огромен набор от чувствителни данни носи риск от това как ще бъдат използвани в бъдеще. Дали по предназначение, или за специфично влияние върху хората. Вредата може да бъде сериозна."
За да може данните да бъдат използвани съвместно, но и съвестно, те се кодират, а личната информация на пациентите става анонимна според европейските изисквания за защита. В световните научни платформи се изпраща само статистиката, която е важна за експертите.
"Много сме консервативни по отношение на споделянето на информация. Битката за нея е сериозна, а конкуренцията е голяма - казва директорът на центъра. - Например ние се занимаваме с микробиом на кърмата. Изследваме различни полезни микроорганизми, лактобацили и бифидобактерии в първите месеци от раждането. Провеждали сме три мащабни проучвания и имаме данни общо за около 300 пациенти. С тази информация даваме достъп до интимното състояние на човешкия организъм в най-ранна възраст. Нали разбирате, че ако тя попадне при специалисти като нутриционисти - ще има един ефект, но ако попадне при генетици или епидемиолози, ще има друг. Да не говорим че тези данни могат да се обработват допълнително от който както иска.
Разговаряли сме с водещи фирми в областта на изследване на микробиома и в момента всички в Европа, в САЩ, в Китай се интересуват да закупят проби от цял свят. Зад отворената наука, която много пропагандират, за съжаление често се крие намерението да се събере всичко от научните работници без пари.
Най-защитният механизъм, които имаме в тази област, е, че ние все пак живеем в определени екологични ниши, които са много специфични и имат отражение пряко върху микробиома на човека. Няма универсалност."
Голямата стратегическа цел на Центъра за компетентност "ПЕРИМЕД" е преминаването от теоретична наука към персонализирана медицина на практика, чрез която лечението да се адаптира към генетичните и молекулярни характеристики на конкретния пациент.
Стремежът е инфраструктурата на Центъра успешно да се интегрира в паневропейските изследователски мрежи за персонализирана медицина. От изключителна важност е и сътрудничеството с бизнеса и индустрията, както и задържането на младите таланти в България чрез осигуряване на обучение и възможност за работа с най-модерната апаратура в Европа.
В момента Центърът е приключил успешно първия етап на изграждане и вече е във втория - "ПЕРИМЕД-2". И двете фази са съфинансирани от Европейския съюз чрез Европейския фонд за регионално развитие и са плод на кохезионната политика за развитие на регионите и научния потенциал. Общата стойност на двата етапа достига над 37 млн. лева, като европейското финансиране е над 30 млн. лв., а националното съфинансиране възлиза на над 6 млн. лв.
"Трябва да доокомплектуваме Центъра, но още по-важно е да започнем да реализираме нашите изследвания в сътрудничество с фармацевтичния бизнес - обяснява професорът. - Трудно се намира общ език, защото работата между държавен университет и частни фирми у нас не е законово уредена. Всеки има някакви изисквания и обструкции. Така е направена програмата обаче, че ние трябва да покажем устойчивост и мисля, че ще успеем."
Бъдещето на "ПЕРИМЕД" идва с много ползи за всеки пациент.
"Персонализираният подход изисква използване на високоефективна техника за анализ. Тя е или молекулярнобиологична, или имунологична. Идва време, в което общият профил на кръвната картина няма да е достатъчен - категоричен е проф. Илия Илиев. - Все повече навлизат специализираните изследвания за имунологичния статус и за генните мутации, които носим. Сега те се правят за онкологично заболяване, но когато стане достатъчно евтино, за да бъде достъпно за повече хора, всеки човек със същите кръвни проби ще си изследва всичко. Тогава вече има по-голям шанс пациентите бързо да достигат до правилното лечение."
Това, което днес изглежда като медицина на бъдещето, утре ще бъде ежедневие. Персонализираното лечение ще се превърне в стандарт, а не в изключение. Истинска революция в медицината, когато науката разглежда всеки човек като уникален.