К окончанию мегагранта, направленного на создание лаборатории под руководством нобелевского лауреата Сиднея Альтмана, Институт химической биологии и фундаментальной медицины 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 ИХБФМ 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».
