Диссертационное исследование Энар Денисовны на тему «Исследование клеточного состава и молекулярных сигнатур плоскоклеточного рака головы и шеи до и после воздействия протонной терапии» выполнено под руководством доцентов Полины Вишняковой и Константина Гордона. Ученая особое внимание уделила в работе радиоиндуцированным ответам ткани перитуморальной области плоскоклеточного рака головы и шеи.

Исследователь привела результаты транскриптомного анализа клеток опухоли и клеток ткани перитуморальной области до и после облучения сканирующим пучком протонов, а также описала изменения активности сигнальных каскадов. В работе выявлены дифференциально экспрессирующиеся гены KR1, KR6B и KR16 — маркеры ответа на протонную терапию.

«Я мечтала об исследовании на стыке клинической и фундаментальной медицины, именно поэтому работа получилась такой наукоемкой и интересной. Я невероятно признательна за помощь в воплощении моей мечты профессору Тимуру Хайсамудиновичу Фатхудинову. Именно он пригласил меня заниматься клеточной биологией в студенчестве, а потом пригласил в аспирантуру, именно он познакомил меня с моими прекрасными талантливыми научными руководителями — Полиной Александровной и Константином Борисовичем, а также со своей научной командой. Для меня огромная честь — работать под руководством ученых такой величины», — Энар Джуманиязова.

О сути исследования

Как рассказала Энар Денисовна, плоскоклеточный рак головы и шеи занимает шестое место в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями во всем мире, отличается частыми рецидивами и относительно низкой пятилетней выживаемостью. В последние годы отмечается тенденция роста заболеваемости среди молодых людей, что придает социальную значимость исследованию.

«Основной метод лучевой терапии, применяемый в рутинной практике, — фотонная терапия. Благодаря усовершенствованию этого метода удалось значительно повысить точность облучения и его эффективность. Однако дозиметрический выигрыш привел к увеличению частоты и выраженности лучевых осложнений. Это обусловливает острую необходимость в поиске оптимального варианта лучевой терапии для улучшения результатов лечения и качества жизни пациентов», — Энар Джуманиязова.

По словам ученого, наиболее перспективным подходом для решения задачи выступает протонная терапия. Из-за физических особенностей она позволяет снизить дозы облучения в окружающих тканях, а следовательно, улучшить результаты лечения, снизив вероятность возникновения лучевых осложнений. При этом отсутствие фундаментальных исследований радиобиологических эффектов протонной терапии не позволяет внедрить этот вид лучевой терапии в рутинную клиническую практику. Энар подчеркивает, что актуальность работы продиктована, с одной стороны, высокой распространенностью плоскоклеточного рака головы и шеи и его агрессивным течением, а с другой — сформировавшейся тенденцией к персонализации противоопухолевого лечения. В работе всесторонне исследованы ткань опухоли и ткань перитуморальной области (окружающей новообразование), которая рассматривается в качестве источника рецидивов. Также в ней описаны биологические эффекты протонной терапии на клеточном и транскриптомном уровнях.

Практическая ценность работы

Полученные Энар результаты обладают в первую очередь фундаментальной ценностью, поскольку в работе впервые описан ответ на протонную терапию ткани перитуморальной области плоскоклеточного рака головы и шеи. Практическая ценность заключается в выявленных дифференциально экспрессирующихся генах.

«Эти гены выступают в качестве предикторов (параметров) ответа на протонную терапию и могут послужить основой для создания диагностической тест-системы для персонализации противоопухолевой терапии и снижения нагрузки на отделения протонной терапии. Учитывая высокую стоимость протонных установок и относительно низкую доступность, выявленные биомаркеры обладают существенной значимостью для практической медицины», — Энар Джуманиязова.

Исследователь уточняет, что результаты транскриптомного анализа позволили получить перечень генов, экспрессия которых значимо менялась после протонной терапии в клетках опухоли и перитуморальной ткани. Последующий анализ обогащения этих генов помог выявить множество сигнальных каскадов, которые активировались или подавлялись после облучения протонами. Эти данные раскрывают механизмы реагирования или адаптации клеток опухоли и клеток перитуморальной области к такому виду лечения. При оценке клинических эффектов протонной терапии пациенты были разделены на две группы: ответившие на лечение и оставшиеся к нему резистентными. Сравнение транскриптомных профилей обеих групп выявило дифференциальные молекулярно-генетические сигнатуры в клетках ткани перитуморальной области. Согласно полученным данным, повышенная экспрессия генов KR1, KR6B и KR16 связана с плохим ответом пациентов на протонную терапию, в то время как их пониженная экспрессия связана с хорошим ответом. В последнем случае назначение протонной терапии будет оправдано. О сложностях на пути к защите Энар Денисовна признается, что работать над кандидатской было интересно, и сложности преодолевались легко: научное вдохновение снова и снова одерживало победу над усталостью.

«На удивление, самыми тяжелыми оказались последние дни подготовки к защите. Тогда наложились сложности организационные на административную кафедральную нагрузку. Морально мне было невероятно тяжело, пожалуй, как никогда в жизни», — Энар Джуманиязова.

По словам ученого, за несколько дней до защиты, когда ее слушали научный руководитель Полина Александровна Вишнякова и Ирина Владимировна Арутюнян, она едва ли могла собраться и нормально отчитать доклад — сказалось моральное истощение.

«Но я знала, сколько усилий было вложено в меня и в мою работу Полиной Александровной, профессором Тимуром Хайсамудиновичем Фатхудиновым, Константином Борисовичем, Ириной Владимировной — я просто не имела права подвести их. Мне радостно, что меня окружают красивые люди, и в те сложные дни на помощь с организацией пришли Алена Ганцова, Юля Степанова, невероятную поддержку я получила от профессора Валерии Владимировны Глинкиной», — Энар Джуманиязова.

Энар Денисовна очень рада, что защита прошла на высшем уровне, и она увидела лучики счастья и гордости в глазах бесконечно уважаемых наставников. Отклик на работу, положительные отзывы и рекомендации ученых мирового уровня, искренние эмоции старших коллег — то, ради чего, по ее мнению, стоило преодолевать этот путь.

В планах исследователя — развитие темы и продолжение работы над проектом. Предстоит верификация полученных биомаркеров ответа на протонную терапию на расширенной выборке пациентов. В идеале — создание диагностической тест-системы, которая поможет грамотно маршрутизировать пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи.