Решения новосибирских ученых помогут в борьбе с онкологией. Нужно финансирование

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ) открыл двери нескольких своих лабораторий для журналистов. Заведующие лабораториями рассказали, какие разработки ведет институт. Среди них — по-настоящему инновационные решения для борьбы со злокачественными опухолями и токсическим эффектом химиотерапии. Кроме того, ученые изобретают препараты для лечения от энцефалита, находят способы повышения эффективности антибиотиков.

Как отметил министр науки и инновационной политики региона Алексей Васильев, институт отличает плотное взаимодействие с высокотехнологичными индустриальными партнерами.

ИХБФМ действительно сотрудничает и с другими институтами, и с компаниями-производителями, получает гранты от государства и даже находит инвесторов на некоторые проекты. Но всего этого в некоторых случаях не хватает даже для выхода на стадию клинических испытаний.

Заведующая лабораторией биоорганической химии ферментов ИХБФМ СО РАН, академик РАН, д.х.н. Ольга Лаврик:  

«Наша лаборатория занимается фундаментальными исследованиями в области изучения механизмов репарации ДНК (функция, позволяющая исправлять повреждения в структуре ДНК — прим. ред.). Поскольку репарация ДНК чрезвычайно важна для создания онкопрепаратов, то мы занимаемся и такими разработками. 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 от рака прямой кишки и рака легких.

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 — прим. ред.) 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 действия клинического препарата, и поэтому его можно применять в меньших дозах, что снижает токсическое воздействие химиотерапии.

Проведены уже доклинические испытания на мышах. Они показали, что наш метод значительно уменьшает рост основной опухоли и понижает количество метастазов. Сейчас мы должны завершать доклинические испытания и начинать клинические. И вот на этом этапе всегда происходит торможение внедрения препарата, потому что это совсем другой масштаб финансирования и другой масштаб испытаний, который не может быть организован в научных лабораториях. Поэтому нужны контакты с фармой, нужна поддержка государства.

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.

У нас все есть для первого этапа, но вот этап внедрения — это сложный этап, который должны осуществлять другие люди. Компании, государство. Пропаганда среди частных компаний ведется, конечно, но пока все на уровне разговоров. Нужна большая поддержка».

Лаборатория геномной и белковой инженерии ИХБФМ СО РАН также занимается системами репарации ДНК. Заведующий лабораторией, член-корреспондент РАН, д.б.н. Дмитрий Жарков пояснил:

«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 трудоемко, 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».

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.

Заместитель директора по научной работе, заведующий лабораторией биотехнологии ИХБФМ СО РАН, к.б.н. Владимир Рихтер рассказал, как ученые создали препарат для лечения рака молочной железы. Это одна из самых удачных разработок с точки зрения внедрения — препарат уже готовят к клиническим испытаниями и производству.  

«Мы разработали онколитический вирус для терапии онкозаболеваний человека. Совместно с ГНЦ ВБ «Вектор» мы сделали вирус на основе вируса осповакцины, тот самый, которым провакцинировано основное население России. Из генома этого вируса мы выделили два гена, которые ответственны за его вирулентность, тем самым сделав его менее опасным для нас, и встроили туда два других гена, которые усиливают онколитическую активность этого вируса. Любой вирус, который есть в природе, обладает теми или иными онколитическими свойствами. Попадая в организм, вирус находит опухолевую клетку, заражает ее и начинает там размножаться, при этом ни в каких других клетках, кроме раковых, он размножаться не способен. Соответственно, размножаясь в этой клетке, он, с одной стороны, начинает продуцировать белки, которые убивают эту клетку, с другой — успевает размножиться в этой клетке, попадает в кровоток, распространяется по организму и начинает искать другие опухолевые клетки, в том числе метастазы, и поражает их. Соответственно, у нас есть лекарство, которое эффективно подавляет основную опухоль, ищет и подавляет рост метастазов и является практически самопродуцирующим лекарством, то есть теоретически однократное введение его в организм позволяет на достаточно длительный период сохранить его противоопухолевую активность. Сейчас этот препарат успешно прошел доклинические испытания и буквально на следующей неделе мы подаем документы в Минздрав для получения разрешения на первую стадию клинических испытаний. К середине 2022 года мы должны завершить эту стадию», — рассказал Владимир Рихтер.

Производить препарат будет «Вектор-БиАльгам», с которым подписано соглашение о долгосрочном сотрудничестве.

Владимир Рихтер отметил, что сейчас препарат позиционируется как лекарство от рака молочной железы, но у ученых есть много данных о том, что оно эффективно и от других видов рака.

Мы занимаемся разработкой новых средств диагностики, некоторые аспекты этих разработок уже выведены на рынок или стремятся туда. Мы находимся в очень тесном контакте с компаниями биотехнологического сектора Новосибирска, Кольцово, и считаем, что нам повезло быть в этом научном кластере. Нам есть куда стремиться, наши разработки, надеемся, будут востребованы. Мы сейчас акцентируем научные интересы в первую очередь на создании противораковых препаратов. Концентрируемся на разработке средств диагностики и терапии разных инфекционных заболеваний. В перспективе развития программы Академгородок 2.0 мы видим свою задачу в совершенствовании и развитии методов структурной биологии. Наше новое направление — синтетическая биология. Мы входим в эру, когда биология становится чем-то сродни химии — когда можно взять отдельные элементы биологических систем и создать что-то принципиально новое, — отметил член-корреспондент РАН д.х.н., директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Дмитрий Пышный.

Во время пандемии коронавируса перед учеными института встали новые задачи, некоторые лаборатории стали применять свои технологии и разработки для помощи в борьбе с ковидом.

Мы разрабатываем, оптимизируем и совершенствуем технологию создания протяженных и не только протяженных последовательностей нуклеиновых кислот, в частности ДНК. Технология востребована в широком спектре областей: биотехнологии, молекулярная медицина, фундаментальные исследования. 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. А мы эти последовательности создаем, — рассказал заведующий лабораторией синтетической биологии ИХБФМ СО РАН, к.х.н. Георгий Шевелев.

Фото: Юлия Катковская