Поиск - новости науки и техники

Прямой колеей. Метод создания уникальных препаратов подсказала природа.

Книга воспоминаний еще в работе, но по завершении, похоже, будет читаться, как роман. Автор, профессор, доктор биологических наук, заведующий лабораторией Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН Анатолий Ванин описывает перипетии своих поисков и исследований: как сделал открытия, практические приложения которых помогают бороться с тяжкими недугами. Но книга не только о прошлом. Анатолий Федорович идет дальше: вооруженный опытом, он готов помериться силами с раком. “Мне не раз приходилось видеть онкологических больных, – говорит он. – И знаете, что меня больше всего потрясало? Когда они узнавали, что больны неизлечимо, что смерть неотвратима, в их глазах появлялся ужас. А я хочу, чтобы он исчез”.
Вот что рассказал ученый о своих работах. Начнем издалека. Открытые в 20-30-х годах прошлого века английским ученым Александром Флемингом антибиотики во время Второй мировой войны спасли жизни миллионам солдат (в Красной Армии пенициллин появился во время Сталинградской битвы). Сегодня антибиотики знают едва ли не все: они борются с самыми разнообразными инфекционными заболеваниями. Эти целебные препараты смогли продлить жизнь человека в среднем примерно на 30 лет. Однако помимо необыкновенных достоинств они имеют и недостатки. Беда в том, что бактерии, мутируя, становятся устойчивыми к антибиотикам. В ответ ученые вынуждены непрерывно производить новые средства, способные преодолеть эту устойчивость. И в этом противостоянии бактерии начинают побеждать. В результате так блистательно начавшаяся эпоха антибиотиков подходит к концу. За последние 30 лет в мире создано всего три активных лекарства, а в предыдущие десятилетия фарминдустрия “штамповала” их чуть ли не сотнями.
Антибиотики, как и многие другие препараты, чужеродны организму человека, а потому оказывают на него как положительное, так и негативное действие. Например, нитроглицерин снимает боли в сердце и одновременно окисляет гемоглобин. Но проблему чужеродности средств можно решить, если научиться использовать в медицине эндогенные, то есть продуцируемые в организме животных и человека, соединения, с помощью которых он (организм) регулирует разнообразные физиологические процессы. В том числе обеспечивающие работу иммунной системы, уничтожающей как чужеродные патогенные бактерии, так и эндогенные злокачественные клетки. Задача применения таких соединений в медицине была бы решена, если бы они не отторгались иммунной системой.
Решающий вклад в это направление в 80-е годы прошлого века сделали американские фармакологи Р.Фарчготт, Ф.Мьюрэд и Л.Игнарро. Они обнаружили, что в организме животных и человека непрерывно продуцируется простейшее химическое соединение – оксид азота (NO), вызывающее расслабление кровеносных сосудов. За это открытие в 1998 году трое ученых были удостоены Нобелевской премии. Последующие исследования показали, что оксид азота выступает в организме человека в качестве универсального регулятора практически всех физиологических процессов. В частности, стало понятно, как работает нитроглицерин: он расслабляет сосуды и снимает спазмы, поскольку продуцирует в организме оксид азота. (А открыли нитроглицерин на предприятиях Альфреда Нобеля. Его страдающие сердечными заболеваниями рабочие заметили, что в цехах, где делали динамит и где ощущалось легкое испарение нитроглицерина, они чувствовали себя намного лучше, чем дома).
Оказалось, что исследования А.Ванина (а он приступил к ним еще в начале 1960-х годов) имеют самое прямое отношение к новому направлению – биологии оксида азота. Более того, уже в первой своей публикации 1964 года в соавторстве с Р.Налбандяном и Л.Блюменфельдом аспирант физфака МГУ сделал наблюдение, которое можно рассматривать как свидетельство того, что в тканях животных и микроорганизмах образуется оксид азота. (Сначала в дрожжевых клетках, а затем в тканях животных ученые обнаружили комплексы железа, содержащие оксид азота). Открытие роли оксида азота как универсального регулятора биологических процессов вызвало сенсацию в научном мире. В 1992 году журнал Science назвал молекулу NO “молекулой года”. Казалось бы, вот она, панацея от множества тяжелейших заболеваний: ведь можно создать массу соединений, выделяющих оксид азота и оказывающих разнообразное биологическое действие?! Но революции не произошло. А все потому, что оксид азота сам по себе не так прост, как казалось: помимо положительных качеств, у него есть и отрицательные. Молекулы NO в свободной форме оказывали сильное токсическое воздействие, отравляя кровь и ткани. Одной “рукой” творили добро, другой – наносили вред.
Весь мир бился над этой проблемой, но решить не мог. А Анатолию Федоровичу удалось, потому что, как сам говорит, следовал указаниям природы, а она производит оксид азота для регулирования разнообразных процессов и при этом ничего не отравляет. Больше того, NO убивает именно те вредоносные клетки, от которых и нужно было избавиться. Анатолий Ванин предположил, что только включение оксида азота в обнаруженные им комплексы железа могут обеспечить его столь разнообразное биологическое действие. С одной стороны, это защищает оксид азота от окисления. С другой – разрушение комплексов железа с NO под действием специфических внутриклеточных агентов, производимых вредоносными клетками и тканями, может вызывать их гибель. В кооперации с физиологами и медиками ученому потребовалось почти 40 лет напряженнейшего труда, чтобы подтвердить это предположение. В экспериментах на животных было доказано, что обнаруженные им комплексы, легко синтезируемые химическим путем, действительно оказывают на животных разнообразное регуляторное действие: вызывают расслабление кровеносных сосудов и, как следствие, снижают артериальное давление, подавляют тромбоз сосудов, повышают эластичность эритроцитов, ускоряют заживление ран, способствуют выживаемости животных при потере крови. Таким образом, комплексы железа способны производить то же самое регуляторное действие, которое в организме животных и человека выполняет продуцируемый в нем оксид азота.
Дальнейшие исследования показали, что при разрушении этих комплексов, например, соединениями, прочно связывающими железо, они вместо регуляторного действия на клетки и ткани оказывают действие токсическое. Было высказано предположение, что токсическое воздействие распространяется как на доброкачественные, так и на злокачественные опухоли. (Все они характеризуются быстрым ростом и для его обеспечения остро нуждаются в железе). И вот главное: если же добавить комплексы железа с оксидом азота, то они будут разрушать опухоли. Совместно с группой академика РАМН Л.Адамяна это предположение удалось подтвердить в опытах на крысах, зараженных эндометриозом. (Эндометриоз – одно из тяжелейших заболеваний у женщин репродуктивного периода, характеризующегося появлением больших опухолей).
Работа группы А.Ванина заметно ускорилась, когда к ней присоединился академик Евгений Чазов. Под его руководством в Кардиологическом центре провели многочисленные исследования, подтвердившие мощное сосудорасширяющее действие комплексов железа с оксидом азота. И в 2008 году был создан препарат “Оксаком” (оксида азота комплекс), успешно прошедший испытания на добровольцах. Результат оказался потрясающим: достаточно было внутривенно ввести крупицу лекарства, чтобы артериальное давление плавно (не резко, что может быть опасно) снизилось на 20-25%. У добровольцев с гипертоническим кризом под действием “Оксакома” артериальное давление с 240/140 мм ртутного столба понижалось до 120/80. При этом не обнаруживалось никаких вредных побочных явлений.
В 1989 году кардиоцентр посетил английский исследователь Сальвадор Монкада – мировая знаменитость, один из основателей биологии оксида азота. Он познакомился с работами А.Ванина и пригласил его сделать доклад на первой конференции в Лондоне по биологии оксида азота. Так началось признание работ нашего ученого в мире. Анатолий Федорович работал в лабораториях Германии, Франции, Великобритании, Швейцарии, Голландии, Японии, США. Совместно с зарубежными учеными исследовал биологические свойства обнаруженных им комплексов железа с оксидом азота, о чем и сообщал в многочисленных публикациях. В отечественных и зарубежных журналах он опубликовал около 300 статей. По системе Хирша их индекс цитирования достиг 37 (это значит, что 37 его публикаций цитируются 37 и более раз).
Но несмотря на многочисленные статьи за рубежом, лишь несколько групп исследователей изучают опыт нашего ученого. По мнению Ванина, зарубежные коллеги отчасти прозевали его удивительные разработки, отчасти отнеслись к ним с подозрением, поскольку ванинские комплексы содержат вредное для организма железо. По его сведениям, зарубежные ученые только сейчас начали подобные исследования. “На мой взгляд, – говорит ученый, – немало иностранных исследователей страдает зашоренностью. Предпочитают двигаться по наезженной колее, из которой не так-то легко выбраться. Совсем как наши бюрократы, решающие судьбу новых препаратов и не торопящиеся давать им “добро”.
“Оксаком” – лишь первый шаг. На очереди создание препаратов на основе открытых А.Ваниным комплексов железа с оксидом азота, способных резко ускорить заживление ран, бороться с эндометриозом, лечить импотенцию… Применение таких препаратов в медицине, уверен ученый, – это повторение того, что делает природа, используя оксид азота в качестве как регуляторного, так и цитотоксического агента. Особый интерес будут иметь препараты, которые избирательно могли бы убивать злокачественные клетки и ткани.
…Уже лет пятьдесят Анатолий Федорович делает то, до чего многие его коллеги не додумываются. Как ему это удается?
– На самом деле я считаю, что мне все время везет. Будто неведомая сила направляет. Смолоду уверен: не нужно выдумывать никакие сложные биосистемы, а нужно изучать природу. В ней все взаимосвязано, надо только настойчиво исследовать явления и идти прямо вперед, шаг за шагом. Стоит копнуть, разворошить, казалось бы, нечто незначительное – и неожиданно обнаруживается сложнейшая проблема. Так я нашел ответы на вопросы, как оксид азота может функционировать в качестве и регулятора биологических процессов, и цитотоксического агента. Сейчас больше всего меня интересует эффект избирательного действия комплексов на эндометриозные опухоли и, возможно, злокачественные ткани. Дело за экспериментами, которые мы планируем начать в самое ближайшее время. Тогда и выяснится, прав я или нет в своих предположениях.

Записал Юрий Дризе
Фото Николая СТЕПАНЕНКОВА

Нет комментариев