Двенадцатого июня в Георгиевском зале Большого Кремлевского дворца состоялась церемония вручения Государственных премий РФ в области науки и техники. Эта награда не только служит индикатором успешности конкретных ученых, коллективов и их проектов, но и отражает расстановку приоритетов в научной политике страны в определенный период времени.
Предшествующая ей Госпремия СССР по науке и технике была учреждена в 1966 году — в эпоху освоения космоса, ядерной энергетики и в разгар холодной войны. Физика и математика тогда получали наибольшую поддержку государства, а лауреатами более двух десятилетий подряд становились преимущественно представители отрасли ракетостроения, атомной науки, оборонных технологий, освоения недр Земли. С 1992 года в перечень направлений, по которым вручались Госпремии РФ в области науки и техники, все чаще стали включать исследования по биологии и медицине. Начиная с 2015 года наметился устойчивый тренд: каждый год в тройку лауреатов непременно попадал ученый или коллектив, работающий в медицинской науке.
В этом году сразу две премии оказались связаны с медициной, причем с ее практическим курсом, в котором научные изыскания лишь составная часть рабочего процесса. Третья премия досталась ядерным физикам, и тоже за исследования, результаты которых позволят достичь конкретных прагматичных целей. Все лауреаты являются признанными лидерами в своих направлениях науки не только в России, но и в мире.
Хирургия без крови
За успехи в малоинвазивном хирургическом лечении онкологических заболеваний награждены заведующий кафедрой урологии Московского государственного медико-стоматологического университета им. А. И. Евдокимова (МГМСУ) Дмитрий Пушкарь, директор Московского клинического научного центра им. А. С. Логинова (МКНЦ) Игорь Хатьков и главный врач Государственной клинической больницы им. С. П. Боткина Алексей Шабунин.
Благодаря их усилиям Россия вошла в число стран, где проводят радикальные лапароскопические операции при абдоминальном раке. Преимущество этого подхода — минимальная инвазивность: вместо рассечения в 20‒50 см, неизбежного при обычных операциях, делается три надреза длиной несколько миллиметров, через которые вводится эндоскоп с камерой и трубки с хирургическими инструментами — ножницами, зажимами и мешочками для сбора удаленных участков тканей. Все орудия закреплены на концах длинных стержней, которыми должен ловко манипулировать хирург.
Проводить такие операции сложнее, чем при открытом вмешательстве, но они позволяют минимизировать «сопутствующий вред» — большую травматичность соседних тканей и сосудов. Пациенты быстрее восстанавливаются и после операции практически не имеют шрамов. При ряде патологий, в частности холецистите, аппендиците, перфоративной язве, лапароскопия успешно применяется более десяти лет, удельный вес таких операций в нашей стране, по данным Минздрава РФ, ежегодно растет и по итогам 2021 года составил 34,5%. Но в онкологии они по-прежнему считаются высшим пилотажем, причем не только в России. Отдельные виды таких вмешательств умеют проводить лишь несколько специалистов самых авторитетных клиник мира.
В их числе Игорь Хатьков. Он разработал методику максимально щадящих операций при онкологических заболеваниях брюшной полости и впервые в стране провел малоинвазивную резекцию поджелудочной железы с реконструкцией пищеварительного тракта. Как сообщается на сайте департамента здравоохранения Москвы, сегодня такие операции проводят только в двух больницах — в МКНЦ, который возглавляет академик Хатьков, и в знаменитой американской клинике Мейо.
Доктора Хатькова хорошо знают за рубежом: в 2020 году он был избран почетным членом Американской ассоциации хирургов (попасть в нее так же сложно, как стать академиком РАН), он регулярно проводит дистанционные мастер-классы по лапароскопической операции на поджелудочной железе для европейских коллег.
«В работе я никогда не чувствовал зависимость от политической ситуации в мире. Думаю, это черта профессионализма: взаимоуважение и признание успехов друг друга. Тот фундамент, на котором политическая ситуация, наоборот, может меняться в лучшую сторону», — отмечал в одном из своих интервью лауреат.
Его коллега, абдоминальный хирург Алексей Шабунин, также награжденный госпремией, проводит малоинвазивные операции опухолей печени, желчных протоков и поджелудочной железы. Он сформировал научные подходы к предупреждению развития острой послеоперационной печеночной недостаточности — одного из наиболее тяжелых осложнений, на которое приходится до 75% летальности после обширных резекций печени. Эти подходы основаны на тщательном изучении всех звеньев патогенеза и включают в себя комбинацию хирургических, анестезиологических и терапевтических мероприятий. Их применение позволило повысить эффективность оперативных вмешательств и улучшить результаты радикального хирургического лечения.
Один из самых известных в мире специалистов по робот-ассистированной хирургии в урологии Дмитрий Пушкарь первым в России начал оперировать больных раком простаты с помощью робота «Да Винчи», управляя руками «железного хирурга» посредством джойстика, рукояток и педалей. Такое вмешательство занимает около часа, тогда как обычное удаление злокачественной опухоли простаты длится более четырех часов. При этом значительно снижаются кровопотери, становится менее выраженным послеоперационный болевой синдром и быстрее идет восстановление. Академик Пушкарь еще в 2014 году лоббировал проект создания российского аналога «Да Винчи» — сегодня робот готов и проходит клинические испытания. В случае успешного завершения тестов хирург намерен отстаивать включение роботической хирургии в систему ОМС, что пока не реализовала ни одна страна в мире.
Генетика без сбоев
Со времени основания Государственной премии СССР в 1966 году начала преобладать научная экспертиза. По спискам лауреатов мы видим, как советская наука покрывала все отрасли знания
За внедрение персонифицированных методов диагностики, профилактики и терапии в перинатологию, онкологию и репродуктивную медицину награждены и. о. директора Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В. И. Кулакова (НМИЦ АГП) Геннадий Сухих, директор Института онкогинекологии и маммологии НМИЦ АГП Левон Ашрафян и директор Института репродуктивной генетики НМИЦ АГП Дмитрий Трофимов. Кстати, за последние пятнадцать лет это уже четвертая госпремия за работы в области генетики. Доверие государства к этому некогда опальному направлению науки подкрепляется оценками аналитиков, которые прогнозируют ежегодный 25-процентный рост мирового рынка генных лекарств в течение ближайших пяти лет. В качестве реципиентов такой терапии в первую очередь рассматривают новорожденных с тяжелыми генетическими мутациями.
Лауреат Геннадий Сухих, основоположник российских исследований в области биологии стволовых клеток человека, автор сотен трудов по акушерству, гинекологии и неонатологии, полагает, что при выявлении генетически патологий уже на самом раннем этапе развития ребенка нужно начинать мощную стимуляцию его генетической платформы. Академик является сторонником всеобщего неонатального скрининга (современные методы позволяют выявлять моногенные заболевания в течение нескольких суток после рождения) и убежден, что рано или поздно медицина придет к тому, что дети с врожденными генетическими аномалиями не будут становиться инвалидами.
Одна из работ ученого посвящена эксперименту по внутривенной трансплантации стволовых клеток двухмесячному ребенку с врожденным синдромом Криглера Найяра I типа (наследственная злокачественная гипербилирубинемия, характеризующаяся тяжелым поражением печени и нервной системы). С возраста пять суток он получал фототерапию в среднем 16 часов в день; введение стволовых клеток позволило сократить фотолечение до двух часов в день при отсутствии побочных эффектов, что значительно повысило качество жизни маленького пациента и улучшило его прогноз.
Под руководством Геннадия Сухих специалисты центра впервые в стране внедрили методику выявления хромосомных патологий плода по анализу крови матери — в отличие от распространенных более глубоких инвазивных способов исследования (анализ биопсии хориона, околоплодной жидкости и пуповинной крови) эта методика не повышает риски выкидыша.
Второй лауреат-генетик, Левон Ашрафян, работает в молодой области науки — эпигенетике канцерогенеза. Это новое понимание развития злокачественного процесса — его связывают не столько с поломками, сколько с модификациями генов (метилирование, конформация хроматина, микроРНК), изменяющими их программу. Доказано, что нефункционирующий участок гена можно вернуть к нормальной работе. Известны и молекулы (индол-3-карбинол, эпигаллокатехин-3-галлат), которые могут в этом помочь. Они широко исследуются и в России, и за рубежом. На PubMed (международная база данных медицинских и биологических публикаций) содержится порядка десяти тысяч исследований, в которых экспериментально доказана их эффективность только применительно к раку яичников и молочной железы, а по всему спектру онкологических заболеваний таких работ намного больше.
«Процесс канцерогенеза длительный и многофакторный. Если “засечь” его ранние этапы (например, в молочной железе повышение маммографической плотности, в шейке матки — цервикальную интраэпителиальную неоплазию), то с помощью препаратов на основе активных молекул можно блокировать накопление эпигенетических модификаций и тем самым не дать развиться злокачественному процессу», — пояснил Левон Ашрафян в эксклюзивном комментарии «Эксперту».
Под его руководством созданы препараты «Промисан» и «Индипол», которые зарегистрированы в качестве БАДов. В отличие от классических противораковых лекарств они нацелены не на уничтожение опухолевых клеток, а на регулирование активности генов, что должно заставить клетку вернуться к нормальной программе деления. Регистрация БАДов значительно проще и дешевле, чем медикамента, тем более онкологического. Возможно, вручение госпремии подстегнет интерес разработчиков к дальнейшим исследованиям и полноценным клиническим испытаниям препаратов такого типа.
Пока же ученым удалось включить новые препараты в систему лечения, в дополнение к химиотерапии, при раке яичников и местно-распространенном раке шейки матки, что позволило в два с половиной — три раза увеличить пятилетнюю выживаемость пациентов при этих вариантах заболеваний. В планах — расширить линейку средств.
«Сегодня понятно, что две трети онкологического процесса уже на самых ранних этапах своего развития имеют отдаленные метастазы. Одна только хирургия не способна эффективно решить эту проблему. Кроме того, злокачественный процесс в ходе своего движения мощно перестраивается. Формируется феномен резистентности к лекарственным препаратам. Наша задача — ограничить опухоль в ее пластичности. А для этого необходимо иметь широкую панель препаратов, работающих на ключевых направлениях канцерогенеза. Задача эта непростая, но доступная для решения», — отмечает Левон Ашрафян.
Под руководством академика Ашрафяна в Институте онкогинекологии и маммологии также сформирована команда из разных специалистов для принятия решений о лечении опухолей, выявленных во время беременности, о тактике терапии в этот период, а также о перспективах рождения здорового ребенка. Еще одно направление работ ученого — сохранение репродуктивной функции женщин после излечения от рака.
Дмитрий Трофимов занимается разработкой и внедрением комплексного подхода к применению методов молекулярной генетики для диагностики патологий матери и ребенка на всех этапах — от подготовки беременности до рождения, включая анализ инфекционных факторов и реакцию на них организма. Под его руководством были созданы тесты для диагностики инфекций нижних отделов репродуктивной системы мужчин и женщин, а также разработана большая диагностическая панель для выявления высокоонкогенных папилломавирусов (ВПЧ), которую ученый предлагает дополнять эпигенетическим анализом.
Реактор под контролем
Третьей наградой предсказуемо отмечены успехи в физике. За несколько десятилетий благодаря советскому атомному и космическому проектам, а также мощной программе индустриализации в стране сформировались сильные физические школы, которые получили признание во всем мире. Из 19 нобелевских лауреатов с гражданством СССР и РФ абсолютное большинство — 12 — представляют физику.
В этом году госпремию получили руководитель отделения физики нейтрино Курчатовского института, заведующий кафедрой «Физика элементарных частиц» МИФИ Михаил Скорохватов и ведущий научный сотрудник Курчатовского института Владимир Копейкин, которые, как заявлено в материалах комитета премии, сформировали новое научное направление — прикладную физику реакторных антинейтрино.
Открытая почти сто лет назад элементарная частица нейтрино до сих пор считается одним из самых загадочных объектов Вселенной. Нейтрино почти ни с чем не взаимодействует, по теории не имеет массы, но сейчас понятно, что они все же немного весят, и это уже выходит за пределы Стандартной модели — действующей теории вещества. Некоторые физики предсказывают существование нового типа нейтрино, которые могут быть частью темной материи. В Курчатовском институте еще в 1970-е годы была создана нейтринная лаборатория, в которой начались исследования антипода нейтрино — реакторных антинейтрино. В этих работах на основании изучения свойств и взаимодействий антинейтрино впервые в мире было экспериментально показано, что нейтринное излучение атомного реактора, образующееся в ходе цепной реакции деления, дистанционно дает ценную информацию о текущей мощности работающего реактора и составе его активной зоны.
Впоследствии в институте был разработан опытный образец нейтринного детектора, который в настоящее время проходит испытания на Калининской АЭС. «В перспективе он должен работать в режиме “черного ящика” — постоянно передавать в контрольный центр данные об энерговыработке и изотопном составе ядерного топлива, включая выгорание изотопов урана и накопление изотопов плутония», — рассказал «Эксперту» один из создателей прибора, теперь уже лауреат госпремии Михаил Скорохватов.
Предназначение детектора — автономное непрерывное измерение процессов в реакторе даже в случае ЧП, когда внутриреакторные приборы контроля могут быть обесточены или разрушены. Так, во время чернобыльской и фукусимской аварий специалистам было непонятно, протекает или нет цепная реакция в вышедших из строя реакторах, тогда как эта информация была необходима для принятия адекватных решений.
Кроме того, нейтринные методы контроля не подвержены фальсификации и представляют интерес для поддержания гарантий нераспространения ядерного оружия при поставках реакторов в третьи страны.
«Когда реактор АЭС загружается свежим топливом, в первые месяцы нарабатывается оружейный плутоний, который может быть извлечен для незаконного производства ядерной бомбы. И эксперты МАГАТЭ признают, что нет действенных методов контроля за этим процессом: пломбы, камеры наблюдений — все данные можно сфальсифицировать. Единственный надежный способ контроля — нейтринный. По данным с нейтринного детектора в течение часа контролеры смогут выявить остановку реактора и организовать инспекцию для предотвращения незаконных действий», — пояснил нам Михаил Скорохватов.
Ученый убежден, что создание индустриальных детекторов нейтринного контроля позволит МАГАТЭ потребовать от всех стран внедрения таких приборов при строительстве АЭС. Остро стоит и вопрос о применении гарантий МАГАТЭ к эксплуатации транспортабельных (плавучих) атомных энергоблоков, которая вообще не обеспечена независимой проверкой. Те, у кого не будет таких технологий, не смогут беспрепятственно продавать реакторы в третьи страны. В гонке за создание нейтринных методов контроля атомных реакторов помимо России участвуют США, Франция, Южная Корея, Китай, Япония. Россия здесь является признанным лидером как в теории, так и в экспериментах.
