В последние годы развитие методов фотодинамической терапии (ФДТ) и флуоресцентной диагностики (ФД) в России характеризуется интенсивным подъемом, стабильно растущим интересом к методу специалистов различных медицинских специальностей, повышением уровня оснащенности больниц необходимым оборудованием для проведения ФД и ФДТ, появлением на фармацевтическом рынке новых фотосенсибилизаторов, повышением уровня доверия пациентов к указанным методам. В настоящем исследовании проанализирована динамика развития клинического применения и научных разработок ФД и ФДТ в последнее десятилетие в России по объемам госзакупок фотосенсибилизаторов, а также по активности научно-исследовательской работы в области ФД и ФДТ по числу кандидатских и докторских диссертаций по данной тематике и по числу научных публикаций в РИНЦ. Проанализированы 688 договоров на поставку фотосенсибилизаторов для клинического применения. Анализ показал стабильный ежегодный рост объема госзакупок фотосенсибилизаторов, увеличение числа субъектов РФ и клинических центров, осуществляющих закупку фотосенсибилизаторов через портал www.zakupki.gov.ru. С2014 по 2020 гг. общий объем госзакупок всех фотосенсибилизаторов увеличился в 8 раз (с 36,42 млн. руб. (3,58 тыс. упаковок) до 307,37млн. руб. (18,99 тыс. упаковок)). Ежегодный прирост объема госзакупок в численном выражении за предыдущие 6 лет составил от 9,4%до 63,2% в разные годы. Основная доля госзакупок фотосенсибилизаторов приходится на Москву и Санкт-Петербург, однако в последние годы заметна тенденция увеличения объемов продаж фотосенсибилизаторов в регионах. Так, за последние годы значительно выросла доля закупок фотосенсибилизаторов в субъектах РФ с населением менее 1 млн человек (с 2,9% от общего числа закупок в 2014 г. до 25,3%в 2020 г.). Также в последние годы наблюдается значительный рост активности научно-исследовательской работы в области ФД и ФДТ. Число кандидатских и докторских диссертаций, защищенных по тематике фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики, в последние годы стабильно велико и, по некоторым научным специальностям, достигает 2-3% от общего числа диссертаций, защищенных по данным специальностям. Прирост общего числа публикаций за 10 лет по данным РИНЦ составил 224% (с 218 публикаций в 2014 г. до 489публикаций в 2019 г.). Полученные результаты подтверждают растущий спрос на фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики в клинической практике, расширение географии использования методов, а также стабильный интерес к данной тематике в научно-исследовательской среде.

На сегодняшний день фотодинамическая терапия (ФДТ) является одним из самых перспективных минимально инвазивных методов лечения различных заболеваний, включая злокачественные новообразования. Основным ограничением применения этой методики является недостаточная проникающая способность в ткань лазерного излучения, используемого для активации молекул фотосенсибилизатора (ФС), что затрудняет проведение терапии при лечении объемных или глубокозалегающих опухолей. В связи с этим наблюдается большой интерес к разработке новых стратегий ФДТ с использованием для возбуждения инфракрасного (ИК) излучения, длины волн которого попадают в «окно прозрачности» биологических тканей. В работе было предложено использовать ап-конверсионные наночастицы (АКНЧ) NaGdF₄ :Yb:Er, которые поглощают инфракрасное возбуждение и служат донором, передающим энергию ФС. В качестве наиболее перспективных ФС для исследования были выбраны фотосенс и фталосенс. Исследованы процессы передачи энергии между АКНЧ, легированными редкоземельными ионами, и молекулами ФС для верификации возможности возбуждения ФС ИК-излучением и проведения ФДТ глубокозалегающих новообразований. При помощи спектроскопических и время-разрешенных методов продемонстрировано, что наблюдается эффективная передача энергии между АКНЧ и ФС фталосенс и фотосенс. Расчётная эффективность передачи энергии по механизму Фёрстера составила 41% для системы АКНЧ + фотосенс и 69% для АКНЧ + фталосенс. Экспериментально и теоретически доказано, что наблюдается связывание молекул ФС с АКНЧ посредством поверхностно-активного вещества, приводящее к сокращению расстояния между ними, за счет чего реализуется эффективная безызлучательная передача энергии. Продемонстрирована генерация синглетного кислорода молекулами фталосенса при возбуждении посредством передачи энергии от АКНЧ, возбуждаемых длиной волны 980 нм.

Применение интраоперационной флуоресцентной диагностики для глиом высокой степени злокачественности широко используется в нейрохирургической практике. В работе проанализированы возможности флуоресцентной диагностики для глиом низкой степени злокачественности с использованием хлорина е6. В исследование были включены пациенты с впервые диагностированной глиомой низкой степени злокачественности (low-grade glioma, LGG), у которых с целью интраоперационного флуоресцентного контроля применен препарат хлорин е6 в дозе 1 мг/кг массы тела. В процессе операции анализировали интенсивность флуоресценции различных участков предполагаемой опухолевой ткани с использованием программного обеспечения RSS Cam – Endo 1.4.313. Образцы тканей различной степени интенсивности флуоресценции сопоставляли с результатами их гистопатологического анализа (диагностика опухоли ВОЗ, индекс Ki-67, P53, VEGF). Флуоресценция выявлена в более чем половине случаев, но в большинстве случаев имела очаговый характер и низкую интенсивность флуоресценции. Интенсивность флуоресценции напрямую коррелировала с данными гистопатологического исследования тканей опухоли: индекс Ki-67 (p=0,002), экспрессия P53 (p=0,0015), VEGF (p=0,001). Чувствительность метода для хирургии LGG составила 72%, специфичность 56,7%. Проведенное исследование подтвердило, что технология интраоперационной флуоресцентной диагностики с применением хлорина е6 может применяться в хирургии LGG, особенно для визуализации внутриопухолевых участков с более высокой степенью анаплазии.

Наночастицы используются в качестве носителей лекарственных средств для повышения селективности и эффективности терапии, а также для сочетанной терапии, объединяющей разные виды воздействия. Перспективными в этом аспекте являются наночастицы оксида железа. Благодаря магнитным свойствам, они могут быть применяться в качестве контраста для магнитно-резонансной томографии. Также наночастицы оксида железа могут быть покрыты фотосенсибилизатором для фотодинамической терапии, а их лазерный или магнитный нагрев этих частиц может используется для проведения фототерапии. При этом локальное усиление электромагнитного поля вблизи наночастиц оксида железа может повысить интенсивность флуоресценции фотосенсибилизаторов и эффективность генерации синглетного кислорода.

В работе представлены результаты исследования наночастиц оксида железа, сфокусированного на фотофизических аспектах образования «горячих точек» при лазерном облучении. Фотоиндуцированные эффекты наночастиц оксида железа, наблюдаемые в экспериментах in vitro, приводят к разрыву лизосом. Теоретическое моделирование показало, что нагрев наночастиц оксида железа радиусом 35 нм под действием лазерного излучения составляет порядка 89˚С и 19˚С для длин волн 458 и 561 нм, соответственно. Локальное усиление поля возникает в парах из наночастиц различного размера и сильно зависит от расстояния между ними. Максимальное усиление достигается при малых расстояниях между наночастицами. Для димера наночастиц с радиусами 10 нм и 35 нм на расстоянии 1 нм получен фактор усиления на два порядка. Рассмотренное явление «горячих точек» востребовано для прецизионной терапии, так как фотоиндуцированные процессы возникают на малых расстояниях между наночастицами, в областях с их высоким накоплением.

Представлены результаты анализа данных литературы об основных направлениях лечения предраковых заболеваний шейки матки и рака шейки матки. Побочные эффекты после хирургического или лучевого лечения могут привести к структурным деформациям, рубцам, гиперпигментации, системным побочным эффектам и разрушению нормальных тканей. Использование традиционных методов лечения может вызвать множественную лекарственную устойчивость, что приведет к неэффективности лечения и развитию рецидива заболевания. Чтобы избежать токсичности и уменьшить побочные эффекты были предложены альтернативные стратегии лечения. Перспективным органосохраняющим высокоселективным методом лечения неоплазии шейки матки является фотодинамическая терапия (ФДТ), которая включает два этапа: введение фотосенсибилизатора и локальное воздействие направленного светового излучения. В ряде исследований продемонстрирована высокая клиническая эффективность этого метода в лечении пациенток с цервикальной неоплазией и носительством инфекции вируса папилломы человека без неблагоприятных последствий для фертильности. Использование ФДТ способствует успешному результату лечения патологических очагов на слизистой оболочке шейки матки, эффективность и безопасность метода обеспечивается избирательностью воздействия на ткани. В процессе лечения не повреждаются нормальные окружающие ткани, не происходит грубого рубцевания и стеноза цервикального канала, тем самым ФДТ позволяет сохранить нормальные анатомо-функциональные характеристики шейки матки.

В статье представлено клиническое наблюдение. Больной, 72 лет, обратился в МНИОИ им. П.А. Герцена с жалобами на наличие изъязвленной опухоли левого уха. После дообследования поставлен диагноз – базальноклеточный рак кожи уха с распространением на кожу околоушной области T3N0M0. Больному 09.07.2021 был выполнен курс фотодинамической терапии (ФДТ) с использованием фотосенсибилизатора на основе хлорина е6 и диодного лазера с длиной волны 662 нм. После проведения одного курса ФДТ была зарегистрирована полная регрессия опухоли.