Поиск - новости науки и техники

Хроника пикирующего почтальона. Ученые разрабатывают все более совершенные средства доставки лекарств.

Еще больше века назад Пауль Эрлих, удостоенный вместе с Ильей Мечниковым Нобелевской премии 1908 года по физиологии и медицине, предположил, что в будущем удастся создать “магическую пулю” – метод точной посылки лекарств в орган, где развивается болезнь. Однако идея нобелевского лауреата не осуществлена до сих пор, хотя едва ли не весь развитый мир много лет пытается разработать уникальную технологию, известную сегодня как адресная доставка лекарств. В нашей стране над этой проблемой работает немало исследователей и среди них – заведующий лабораторией Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова (ИБХ) РАН член-корреспондент РАН Сергей Деев. Как говорится, все при нем: как кандидат химических наук, он занимался органической химией и биохимией белка, как доктор биологических наук – биохимией ДНК и генетикой иммунного ответа. Потому ему не составило особого труда переключиться на столь интересное и перспективное направление.

– Если очень коротко и очень просто, – рассказывает Сергей Михайлович, – то суть адресной доставки в том, чтобы к лекарству приделать некую молекулу, которая направит препарат непосредственно в очаг болезни. Это наиболее действенное и эффективное средство борьбы с тяжкими недугами. В качестве таких адресующих молекул можно использовать пептиды, гормоны, но наиболее перспективны антитела. Я занимаюсь ими уже много лет, и сегодня мы пытаемся соединять их с радионуклидами, токсинами, а также с новым поколением агентов – наночастицами различной природы.
– Журналисты годами пишут об адресной доставке. Почему никак не удается ее осуществить?
– Серьезных успехов действительно немного. А причин неудач несколько. Достижения молекулярной и клеточной биологии позволяют находить в патогенных клетках так называемые маркеры и с их помощью получать информацию о заболеваниях. Маркер – это молекула, например белка или углевода, которая способна отличить нормальную здоровую клетку от злокачественной. Скажем очень распространенное, к сожалению, и значительно помолодевшее сегодня заболевание – рак молочной железы. При его возникновении появляются клетки, на поверхности которых присутствуют буквально миллионы определенного вида молекул. А у здоровой клетки их нет вовсе или всего несколько тысяч. Разница огромная, позволяющая выявить злокачественные клетки-мишени и, следовательно, установить “адрес”, по которому надо посылать “посылку”, то есть лекарство.
Но не все так просто. Тяжких заболеваний ведь достаточно много, и для начала нам нужно точно знать, где и как развивается опухоль. Ее должны выдавать маркеры, но вопрос: всегда ли можно их найти? А без них не отличить больную клетку от здоровой, а значит, не получить молекулярный портрет, скажем, раковых клеток. И все же проблема решаемая: многое нам уже известно, правда, многое еще остается выяснить. Так что для начала необходимо точно установить адрес, по которому следует отправлять “посылку”.
Кто будет “почтальоном”, уже известно – это антитела, белковые молекулы, а также некоторые гормоны, пептиды и т.д. Их достоинства в том, что они способны узнать маркер и буквально вцепиться в него. Огромный вклад в решение проблемы получения специфических антител внесли лауреаты Нобелевской премии 1984 года по физиологии и медицине Цезарь Мильштейн и Георг Келлер. Благодаря их открытию, если говорить простыми словами, вместо многих, разных по эффективности и знаниям об объекте “почтальонов” стало возможным получать одного, строго специализирующегося на конкретном адресе “профессионала”. Так в разработке методов адресной доставки был сделан решающий шаг. Можно сказать, что в молекулярной иммунологии произошла настоящая революция.
Добавлю, что современные генно-инженерные антитела обладают очень важным достоинством: они не отторгаются организмом и способны лечить серьезные недуги. Кстати, сейчас прогресс фундаментальной науки дает практические результаты – сегодня в аптеке можно купить около 30 видов таких антител, и оборот этих инновационных лекарственных средств составляет десятки миллиардов долларов. Правда, отмечу, стоят они безу­мно дорого, а эффективность некоторых из них не так высока, как хотелось бы.
Вернемся к антителам. Введенные в организм пациента, обладающие знаниями о “точном адресе” (маркере), среди множества клеток они должны найти больную и буквально “спикировать” на нее, доставив нужную “посылку”. В последней могут быть не только лекарства, но и диагностические агенты, например магнитные частицы или светящиеся молекулы, которые укажут на очаг заболевания.
– Какие лекарства упакуют в “посылку”?
– Это всем известные антибиотики, изотопы или химиотерапевтические соединения, а также различные ферменты и биологические токсины. Главное, чтобы, оказавшись во вредоносной клетке, они ее убивали. В ближайшее время вряд ли удастся создать универсальное противораковое средство. Скорее всего, на каждый вид рака (или группу) разработают свой метод воздействия, предпишут свое лечение. Поиск таких средств как в мире, так и у нас в стране идет весьма успешно. Стоит упомянуть и о новейших направлениях, например, достижениях в нанотехнологиях. Золотые, магнитные и другие наночастицы, доставленные к очагу заболевания, способны активироваться с помощью внешнего электромагнитного излучения и, таким образом, создать возможность дополнительного увеличения избирательности и эффективности воздействия.
– Как на практике будет действовать эта уникальная технология?
– Пациент, как обычно, сдаст анализы и пройдет обследования, чтобы определить очаг заболевания с помощью различных методов, вероятно, и тех, о которых я говорил. Затем в больную клетку доставят лекарство. Но речь, подчеркну, идет только о начальной стадии заболевания. Если опухоль уже сформировалась, придется обращаться к хирургу. Но и после операции проблемы остаются – это возможное появление метастаз. Чтобы бороться с ними, также необходимы точечная диагностика на уровне небольших скоплений клеток и адресная доставка. Это, вероятно, будет актуально и при операционном вмешательстве, поскольку важно выявить оставшиеся злокачественные клетки, которые могут представлять опасность в скором будущем, и уничтожить их.
Борьба с такими тяжелыми заболеваниями, как рак, гепатит, ВИЧ, по моему мнению, возможна благодаря различным методам диагностики и лечения. Опухоли, как известно, развиваются стремительно и в самых разных направлениях. К тому же обладают способностью защищаться – их не так просто победить. Потому необходимо привлечь всевозможные “убийственные” методы.
– Как продвигаются ваши исследования?
– Мы продолжаем научный поиск – ищем новые подходы, чтобы в будущем было что передать медикам. Очень важным для нас стало участие в весьма необычном конкурсе РФФИ “КОМФИ” (комплексные междисциплинарные фундаментальные исследования в области молекулярной и клеточной организации биологических структур и процессов). Едва ли не впервые в нем очень четко сформулированы критерии отбора проектов. Меня привлекла возможность объединить усилия с двумя научными организациям разного профиля. В нашу тройку (помимо ИБХ) вошли фотофизики из Института проблем лазерных и информационных технологий РАН (Троицк) – блестящие специалисты по созданию светящихся частиц и приборов, их фиксирующих. А также продвинутая группа из Нижегородского государственного университета – она отвечает за разработку специальных раковых клеток, которые сами по себе светятся. Стоит ввести их в организм животных, и можно будет наблюдать развитие опухолей, а еще тестировать эффективность работы наших соединений для точечной диагностики и адресной доставки лекарств. И если завтра где-нибудь появится новое, эффективное вещество, мы будем готовы предложить его авторам средства доставки и тестирования эффективности.
Мы победили в конкурсе, и каждая организация получила по миллиону на первый год. Некоторые участники жалуются, что сумма значительно сокращена по сравнению с обещанной, но, считаю, сейчас смысл не в том, чтобы на всякий случай заранее искать оправдания, если не успеешь выполнить обязательства. Лучше делом доказать, что и при малом финансировании можно решить задачи, поставленные условиями конкурса. А они, надо сказать, очень точно сформулированы и достаточно сложны: за два года участники должны достичь эффективной взаимосвязи совместных исследований и получить существенные результаты. В частности, несколько видов “почтальонов” и “посылок” – за эту часть проекта отвечает наша лаборатория. Исследовать соединения будут коллеги из Нижегородского госуниверситета. А биофизики из Троицка сделают приборы, чтобы увидеть, насколько эффективно воздействуют разработанные нами средства на только что выращенные раковые клетки. Денег РФФИ, понятное дело, на все не хватит, но мы сами стараемся найти дополнительные источники финансирования. Так что я смотрю вперед с оптимизмом. Не забудьте – наши коллективы высокопрофессиональны, мы все уже давно работаем в этом направлении.
– На каком уровне находятся исследования вашей тройки по сравнению с работами зарубежных коллег?
– Хвалиться мы не привыкли. Но есть такой объективный показатель, как публикации в ведущих зарубежных изданиях. По условиям конкурса, мы все должны их иметь. У коллег из Троицка в конце 2013 года должна была выйти статья в одном из топовых мировых журналов. У нашей группы за последнее время появились три публикации в высокорейтинговых изданиях. Неплохо обстоят дела и в Нижнем. Полагаясь на этот критерий, могу с уверенностью сказать: наши исследования соответствуют мировому уровню.

Юрий ДРИЗЕ
Фото Андрея Моисеева

Нет комментариев