Оригинал статьи

Новости Сибирской науки

от 22.12.2015 г.

Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины создают «антибиотики будущего»

К окончанию мегагранта, направленного на создание лаборатории под руководством нобелевского лауреата Сиднея Альтмана, ИХБФМ СО РАН подходит с набором перспективных для дальнейших исследований агентов - олигонуклеотидов.

В результате, пройдя все проверки, они должны стать эффективным лекарством от ряда болезней, в частности, туберкулеза. «Сам профессор Альтман именует такие соединения на основе олигонуклеотидов антибиотиками будущего», - отмечает заместитель директора Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН доктор химических наук Дмитрий Владимирович Пышный.

Ученые уверены, что синтетические фрагменты нуклеиновых кислот (так называемые олигонуклеотиды) могут рассматриваться в качестве перспективных терапевтических препаратов будущего. «Основная идея сводится к следующему: как только мы определяем генетическую структуру какого-либо патогена, появляется возможность создать конструкцию, которая будет абсолютно специфично воздействовать только на геном этого «вредителя», - объясняет Дмитрий Пышный. - Но теоретические предпосылки разбиваются о практические моменты».

В частности, если рассматривать простые фрагменты нуклеиновых кислот, полные аналоги природных, то выясняется: такие соединения, несмотря на то, что легко синтезируются, не соответствуют целому набору критериев. Например, быстро разрушаются в биологических жидкостях. «В организме человека, как, впрочем, и у других, есть целый арсенал средств борьбы с чужеродными нуклеиновыми кислотами. В принципе, это понятно, природа любого живого существа должна защищаться от посторонней генетической информации, - комментирует Дмитрий Пышный. - Поэтому вопрос ставится так: нужно разрабатывать некие производные олигонуклеотидов, которые бы обманывали живые системы, достигали своей мишени, оказывали эффект и были нетоксичными».

По словам ученого, в подобных исследованиях в настоящее время наступил предреволюционный момент. Совсем недавно один американский препарат получил одобрение для использования в клинике, и сейчас компании, которые специализируются на создании олигонуклеотидных терапевтических агентов, сформировали целый список соединений, направленных на лечение самых разных заболеваний и близких к реализации в лекарствах.

«Вышеназванные производные запатентованы, и мы, понимая принципы их синтеза, по-хорошему, сами могли бы сделать подобное, но на платформе чужих работ не имеем права, - комментирует Дмитрий Пышный, - поскольку это не наша интеллектуальная собственность».

Однако в ИХБФМ СО РАН, незадолго до организации лаборатории под руководством Сиднея Альтмана, появились предпосылки к тому, чтобы создать новый тип производных, и в ходе проекта ученые заострили внимание на изучении фосфорилгуанидинов, ранее открытых группой сотрудников института. «Мы попытались исследовать их свойства для обоснования пригодности и синтезировать уже биологически активные конструкции», - говорит доктор химических наук.

Специалисты ИХБФМ СО РАН впервые описали фосфорилгуанидины, это полностью отечественная разработка. «Пока есть некоторые проблемы с обеспечением проникновения препарата внутрь клетки, но существуют и определенные наработки», - отмечает Дмитрий Пышный.

Фосфорилгуанидины оказались абсолютно стабильны в биологических жидкостях, в рамках выполненных испытаний пока не продемонстрировали никаких токсических эффектов, и уже есть первые данные, что такого рода структуры могут оказывать терапевтический эффект. Словом, соединения отвечают всем необходимым требованиям, к тому же достаточно легко синтезируются - это осуществляется при использовании стандартного оборудования и является очень важным моментом для перспективы коммерциализации. «Кроме того, - отмечает Дмитрий Пышный, - разработчики фосфорилгуанидинов, в числе которых кандидат химических наук Дмитрий Стеценко и Максим Купрюшкин, контактируют с коллегами из Москвы, Швеции и Великобритании, предоставляя им наши производные для анализа, и в испытаниях, проводимых, как говорится, чужими руками, также подтверждается наличие заданных свойств».

В качестве одной из мишеней для воздействия ученые видят туберкулез - показано, что есть перспектива борьбы с аналогом палочки Коха. Также существует возможность влияния на генетические мутации, которые потенциально не имеют других вариантов лечения. «Например, дистрофия Дюшена, когда не развиваются мышечные волокна, - объясняет исследователь. - Такого рода производные вмешиваются в механизм созревания матричных РНК, направляя их в нужную сторону. В противном случае создается неправильная РНК и неправильный белок, что приводит к патологии. Производные олигонуклеотидов делают РНК полупригодной, и таким образом достигается терапевтический эффект». По словам ученого, итоговая форма препарата - инъекционная. Частота употребления зависит от заболевания: если это инфекция, то схема лечения будет подобна используемой для антибиотиков, при генетических недугах - регулярная поддерживающая терапия.

Однако до массового применения еще далеко. Как объясняет Дмитрий Пышный, основная задача ученых - фундаментальные исследования, нужно найти кандидатов для предклинических и клинических испытаний. «У нас сейчас есть наиболее перспективные агенты, но еще предстоит ряд работ в завершение цикла гранта, чтобы обосновать выбор и точно определиться. Сейчас мы на этапе подхода к in vivo. В институте есть необходимая собственная база, чтобы провести все этапы доклиники, но мы думаем сотрудничать и с ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, и с SPF- виварием», - говорит ученый.

«Мы подходим к финалу проекта, но не к финалу работы, - подчеркивает Дмитрий Пышный. - Российско-американская лаборатория биомедицинской химии, безусловно, будет сохранена, исследования продолжатся, в чем убежден директор ИХБФМ СО РАН академик Валентин Власов. Кстати, и профессор Альтман проявляет искреннюю заинтересованность в дальнейшем сотрудничестве».



Екатерина Пустолякова