Как ключ к замку. Новый метод доставки лекарств в разы увеличит их эффективность.

На первый взгляд, кандидат химических наук Максим АБАКУМОВ совмещает несовместимое: химик по образованию, он одновременно работает в медицинском РНИМУ им. Н.И.Пирогова и техническом НИТУ ­“МИСиС”. На самом деле неразберихи, конечно, нет, все логично, и одно с другим прочно связано. 

— Чтобы объяснить, как я сов­мещаю две должности в двух разных университетах, сделаю краткий экскурс в историю, — рассказывает Максим Артемович. — В конце обучения на химфаке МГУ (2009 г.), когда определялся с выбором специальности, поймал себя на мысли, что меня не особо притягивает фундаментальная наука, хотя наш Московский университет именно ей и славится. Правда, замечу, плоды вызревают не скоро, иногда десятилетия проходят. Зато память о них остается надолго, а то и навечно. Мне же всегда хотелось видеть результат. И как можно быстрее. Начал искать лабораторию, которая разрабатывала нанотехнологии, поскольку вокруг них в то время разразился настоящий бум. (Возможно, на окончательное решение повлияла одна красивая картинка — она и помогла определиться.) Как раз в это время открывалась кафедра медицинских нанобиотехнологий в нынешнем РНИМУ им. Н.И.Пирогова, и я попал в первый набор аспирантов, которыми руководил академик Владимир Павлович Чехонин. Занимался химией, причем на высоком уровне, стал осваивать технику экспериментов с животными. 

Владимир Павлович активно сотрудничает с известным американским ученым Александром Викторовичем Кабановым — признанным специалистом по нанотехнологиям. А тема моей кандидатской диссертации была связана с использованием магнитных наночастиц для обнаружения раковых опухолей. Корифеи решили, что мне хорошо было бы съездить в Америку — посмотреть, как там работают с наночастицами. И я на два месяца уехал в США (2010 г.) 

и довольно успешно там трудился. Поездка действительно мне многое дала: и для расширения кругозора, и для понимания, как там делается наука. Понял, например, что безудержная эмиграция из РФ за рубеж бессмыслена: наукой можно заниматься и у нас, и с не меньшим успехом. Безусловно, и здесь, и там есть свои плюсы и минусы. Важно лишь, что для кого больше значит. Но поработать за границей, конечно, надо. Я был там два раза по два месяца и  считаю, мало — хорошо бы год. 

А в Москве, между тем, А.Кабанов выиграл мегагрант и стал организовывать в МГУ новую лабораторию которая, в сотрудничестве с РНИМУ им. Н.И.Пирогова  должна была вести разработки на международном уровне. Так я попал в группу А.Кабанова и со временем стал заведующим лабораторией биомедицинских наноматериалов НИТУ ­“МИСиС”. Одновременно я — доцент кафедры медицинских нанобиотехнологий в РНИМУ им. Н.И.Пирогова.

— Оказалось, это не так уж и сложно. Вместе мы ведем междисциплинарное направление нанотехнологии в медицине, рассматриваем широкий круг вопросов: исследуем, например, клеточные структуры, проводим эксперименты на животных и др. В одной связке успешно работают биологи и химики: методом синтеза они получают необходимый материал и передают материаловедам для изучения, а врачи затем тестируют новинку. Считаю, что дело от этого только выигрывает. 

— Главная тема лаборатории Пироговского университета — использование магнитных частиц для доставки лекарств к больным органам человека. Фактически я занимался этим еще на химфаке МГУ, но в основном для диагноза и визуализации опухоли. Теперь ясно, что наночастицы можно использовать для доставки лекарств. А затем оценить результат при помощи МРТ (магниторезонансной томографии). 

— Одна из важнейших проблем современной фармакологии и прикладной химиотерапии — слабая эффективность действия лекарств, что неудивительно: распространяясь фактически по всему организму больного, приблизительно лишь один процент препарата попадает в опухоль. Мало того, при такой несовершенной системе лечения неизбежны побочные эффекты. Особенно часто они возникают, когда пациент принимает сильнодействующие токсичные лекарства, например, противоопухолевые препараты. Да, они в состоянии убить раковые клетки, но заодно наносят вред: одни поражают, скажем, сердце, другие — печень. 

Неоспоримое преимущество адресной доставки в том, что лекарство, как посылка, точно попадает в нужное место — непосредственно в больной орган — тем самым исключая возможность возникновения побочных эффектов. Считаю, нам удалось разработать конструкцию, полностью отвечающую решению этой сложнейшей задачи. Если очень просто, то суть метода в том, чтобы к “замку” — опухоли —  подошел “ключ”. В нашей технологии это специфические антитела — белковые соединения плазмы крови, прочно связанные с определенной молекулой (антигеном). Наночастицы с антителами (ключ) “кружат” по кровотоку, пока не найдут антиген (замок) — мишень, которая находится в опухолевой клетке. Антитела доставляют в нее наночастицу, и токсичный препарат высвобождается. Это — особое искусство добиться, чтобы они “нашли друг друга” и лекарство, которое было в наночастице, привязанной к антителу, проникло в опухоль и начало препятствовать ее размножению. А наночастицы магнита в этой сложной схеме помогают определить, где находится опухоль и попал ли в нее препарат. Благодаря точности попадания назначенная врачами доза лекарства оказывается в раковой опухоли, и эффективность лечения с одного процента увеличивается до десятков. Опыты на животных показывают, что при таком методе обреченные крысы живут намного дольше.

— Отчасти мне это напоминает выступление фокусника: зрители не могут не верить своим глазам, но и доверия к его манипуляциям у них не возникает. Другими словами, спорить с фактами медики не пытаются, но и полностью принять нововведение не в состоянии. Безусловно, нельзя, что называется, всех стричь под одну гребенку. Мы устанавливаем связи с Центром нейрохирургии имени академика Н.Н.Бурденко: там убеждены в перспективности нашего метода, понимая, что адресная доставка несет в себе огромные возможности. 

— Уже, наверное, лет 10-15 эта технология с успехом применяется в разных странах. И несколько эффективных препаратов доставляют таким необычным способом. Их можно купить в аптеке (правда, стоят они несколько дороже обычных), и под контролем врача больной сам делает себе инъекцию. Возможно, не все они так уж сильно превосходят традиционные препараты (в виде таблеток), но точно можно сказать, что эти лекарства менее токсичны и не представляют опасности для организма больного. 

— Замечу, что на Западе едва ли не все лучшие клиники находятся при университетах. Здесь образуются сильные творческие коллективы, они разрабатывают новые методы и тут же их опробуют. А весь накопленный опыт передают студентам. За работой клиник бдительно следят фармкомпании, чтобы первыми стать обладателями новых разработок и вывести их на рынок. У нас этого, к сожалению, нет. Каждая структура сама по себе, и они не пересекаются 

— Да, благодаря этому творческому союзу мы смогли достаточно быстро провести доклинические исследования контрастного вещества. Это — та самая компонента, которая позволяет нам следить за наночастицами методом МРТ. РНИМУ им. Н.ИПирогова — разработчик технологии — организовал и провел эксперименты на животных, а “МИСиС” оптимизировал методы синтеза при получении новых наноразмерных веществ, входящих в состав контрастного средства, сделав его эффективным для производства. В будущем это даст сокращение времени на изготовление примерно в десять раз. Понятно, насколько это важно. 

Отмечу, что мы не смогли бы всего этого добиться, не решив вопрос  финансирования. Сов­местный проект был поддержан грантом Президента РФ. Нам очень помогла программа “Фарма-2020”. В итоге, считаю, мы уложились в кротчайшие сроки: создание метода заняло меньше трех лет (а могло бы растянуться на десятилетия). Мы получили ожидаемый результат: эффективность действия препарата выросла в разы, удалось избежать токсического воздействия на животных. Все это позволило нашему коллективу подать заявку на патент и подготовить статью для солидного иностранного журнала. И все же мы могли бы достичь большего, будь мы более опытными. Но это — дело наживное. 

— Задача номер один — трансляция метода в клинику. Нужно запастись терпением, “включить” упрямство и постараться убедить разного рода выносящие решения инстанции в перспективности нового направления, обладающего целым рядом несомненных достоинств и в диагностике, и в терапии. И если нам это удастся, то с медиками, надеюсь, будет проще: мы вручим им сертифицированную технологию — и они станут с ней работать. Но до этого еще очень далеко. Необходимо найти финансирование, разработать программу клинических исследований и ее осуществить. Бесконечное “надо” напоминает бег по замкнутому кругу: чтобы метод сертифицировать, отработать технологию и выпустить на продажу, надо доказать ее эффективность. Но сначала — получить разрешение на испытания метода, а для этого достать деньги на эксперименты и апробацию в клиниках. А еще нужна реклама в СМИ, нужно, чтобы о методе узнали, тогда легче получить поддержку различных государственных программ и фондов. И все это необходимо делать практически одновременно. (При такой гонке очень трудно сосредоточиться и спокойно довести технологию до ума.)

После экспериментов на животных предстоит перейти к первой фазе клинических испытаний. Для этого предстоит найти 20-30 добровольцев — совершенно здоровых людей — положить в клинику и под контролем врачей вводить один из препаратов, предназначенных для адресной доставки. Его доза будет постепенно увеличиваться. С помощью анализов добровольцев будут постоянно проверять, чтобы определить, не произошли ли в их организме изменения, то есть нет ли побочных эффектов. Это могут быть, скажем, расстройства психики или нарушение когнитивных возможностей. Так происходит оценка безопасности метода. 

Следующий этап испытаний также пройдет на добровольцах, но теперь на ограниченной группе больных. Часто это люди, которым, скажем так, уже нечего терять: болезнь зашла слишком далеко, и они не боятся экспериментировать. Но поскольку речь в первую очередь идет об онкологии, то необходимо учитывать, что все процессы — и улучшения состояния, и рецидивы болезни — проходят чрезвычайно медленно, иногда в течение нескольких лет. 

— Да, если увижу, то так, возможно, и случится. И все же не будем пессимистами: думаю, лет через 10, а может, и все 20 мы закончим клинические исследования и выведем препарат на рынок. 

Фото предоставлено М.Абакумовым