Повелители генома: в новосибирском Академгородке создают лекарство от рака и компоненты для теста на COVID-19

25.06.2020 08:55

Фото Михаила Докукина/Сиб.фм

Далеко не все знают, что в новосибирском Академгородке ведутся передовые разработки для большой медицины. Корреспондент Сиб.фм отправился в лаборатории научного института и увидел, в каких условиях научные умы трудятся над созданием лекарства от рака молочной железы и компонентов тест-систем для диагностики коронавируса.

Институт химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ СО РАН) своё нынешнее название получил 8 апреля 2003 года. До этого он был известен, как Новосибирский институт биоорганической химии. В его стенах ежедневно проводятся исследования и рождаются разработки мирового уровня.

Обстановка в лабораториях похожа на декорации из фантастического фильма. Повсюду колбы, пробирки, дорогостоящие приборы для исследований. В научные разработки вкладываются огромные деньги.

В целом в 2019-2020 годах институты Академгородка в рамках нацпроекта «Наука» получили более 2 миллиардов рублей на обновление оборудования. В частности, в 2019 году ИХБФМ СО РАН выделили грант в виде субсидии на обновление приборной базы в размере более 122 миллионов рублей. В первом полугодии 2020 года профинансировали ещё более 83 миллионов.

Учёные признаются, что полученных денег всё равно не хватает для технического перевооружения.

Помимо нацпроекта «Наука» за счёт грантов правительства Новосибирской области и грантов Российского фонда фундаментальных исследований институт ведёт активную работу по созданию новых противоопухолевых препаратов, поиск специфических маркеров заболеваний и разрабатывает компоненты для систем диагностики. Здесь же учёные изобретают лекарства для лечения от энцефалита и находят способы повышения эффективности антибиотиков.

Ровно год назад сотрудники института были удостоены Государственной премии Новосибирской области за разработку и внедрение в производство компонентов тест-систем, используемых для диагностики вирусных и бактериальных инфекций, сейчас в том числе и COVID-19.

В стенах института свой, особый мир. Учёные с блеском в глазах рассказывают о достижениях последних лет и делятся полученными результатами.

Заместитель директора института по научной работе Владимир Рихтер рассказал, что сотрудники института завершили доклинические испытания противоопухолевого препарата от рака молочной железы.

При создании лекарства разработчики взяли вирус осповакцины, которым привита значительная часть населения России, вырезали из его генома два гена, которые отвечают за способность вызывать заболевание или гибель организма, и встроили туда два других гена, усиливающих онколитическую активность.

Осенью 2020 года разработку новосибирских учёных планируют начать испытывать на людях.

В соседней лаборатории синтетической биологии ИХБФМ СО РАН разрабатывают, оптимизируют и совершенствуют технологию создания протяжённых и не только протяжённых последовательностей нуклеиновых кислот, в частности ДНК.

По словам заведующего лабораторией Георгия Шевелёва, эта технология востребована в широком спектре областей, в частности, в биотехнологии, молекулярной медицине, фундаментальных исследованиях.

«Сейчас мы оказались востребованными с нашей технологией в широком спектре задач, поскольку биотехнологические компании и научно-исследовательские институты в Новосибирске, Москве, Санкт-Петербурге занялись разработкой диагностических тест-систем в отношении коронавируса, а одним из основных компонентов, которые входят в состав тест-систем, являются короткие последовательности нуклеиновых кислот или праймеры. Мы эти последовательности создаём», – рассказал учёный.

Для тех, кто работает в стенах института, не чуждо слово «репарация». Простыми словами, это функция, позволяющая исправлять повреждения в структуре ДНК. Моделирование этой самой структуры происходит в лаборатории биоорганической химии ферментов с помощью компьютерных технологий и выглядит завораживающе.

Руководит лабораторией и исследованиями, которые здесь происходят, академик РАН, доктор химических наук Ольга Лаврик.

Она пояснила, что репарация ДНК чрезвычайно важна для создания онкопрепаратов.

«Мы сосредоточили наше внимание на ферменте репарации, который выступает очень хорошей мишенью, поскольку позволяет усилить действие клинических препаратов, которые создают повреждения в ДНК, убивая таким образом раковые клетки. Препараты применяются для лечения рака прямой кишки и рака лёгких», – рассказывает академик.

Учёными было замечено, что восприимчивость пациентов к химиотерапии очень разная. Последовательные исследования показали, что это зависит от того, каким образом у конкретного пациента работает система репарации ДНК. Когда клинический препарат создал повреждение в ДНК, то начинает работать система репарации и эти повреждения удаляются, структура восстанавливается и раковая клетка оживает.

«Поэтому мы нашли мишень, которая отвечает за удаление повреждений, создаваемых в ДНК препаратом, и стали разрабатывать ингибиторы (ингибитор – то, что подавляет или задерживает течение физиологических и физико-химических процессов – примечание Сиб.фм) этого фермента. То есть на самом деле мы занимаемся разработкой сенсибилизаторов действия клинических препаратов. Сейчас наш метод показал, что действительно мы нашли несколько групп соединений, применение которых резко увеличивает действие клинического препарата, и поэтому его можно применять в меньших дозах, что снижает токсическое воздействие химиотерапии», – делится деталями работы Ольга Лаврик.

Она отмечает, что проведены уже доклинические испытания препарата на мышах. Они показали, что метод новосибирских учёных значительно уменьшает рост основной опухоли и понижает количество метастазов.

Также, по её словам, на этапе начала клинических испытаний всегда происходит торможение внедрения препарата, потому что это совсем другой масштаб финансирования и другой масштаб испытаний, который не может быть организован в научных лабораториях, и в этой ситуации учёным нужна господдержка.

«Сейчас, когда мы завершили первый этап доклинических испытаний, мы даже получили американский патент, он поддерживается томской фармкомпанией, его пытаются продать. Если этот патент будет куплен за рубежом, мы потом будем покупать лекарства втридорога. Вот такая ситуация», – беспокоится представитель науки.

Системами репарации ДНК также занимается лаборатория геномной и белковой инженерии. Ей заведует член-корреспондент РАН, доктор биологических наук Дмитрий Жарков.

«Мы работаем с системами репарации ДНК, изучаем, как они работают, и иногда находим конкретные решения для лечения от сложных заболеваний. Мы пытаемся предсказать, как будут себя вести мутантные ферменты репарации, которые находятся в раковых опухолях. Почему это важно? Потому что если в раковой клетке идет репарация, это значит, что она будет более устойчивой к лекарствам и облучениям. Но если в белке репарации произошла какая-то мутация, он может сломаться. Экспериментально это изучать трудоёмко, поэтому мы разработали систему, которая по крайней мере для одного из таких ферментов способна предсказывать, как эта мутация будет влиять на поведение опухоли. Исходя из этих данных, можно будет подбирать дозу лекарства для онкобольных», – рассказал учёный.

Лаборатория также занимается поиском мишеней среди генов репарации в бактериях. Эти гены могут позволить, подавляя эту мишень, увеличивать чувствительность бактерий к антибиотикам, то есть повышать эффективность антибактериальных лекарств.

Учёные уверены в том, что пандемия приходит и уходит, а фундаментальная наука останется решать глобальные задачи, лишь бы была поддержка.

Напомним, 22 июня стало известно о том, что учёные Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины проверяют новый метод борьбы с коронавирусом, который предполагает использование радикалов кислорода и света.

Ваш комментарий

Новости партнеров

Новости партнеров

Загрузка...