Текст уведомления здесь

Лечение по адресу

В МГУ создают технологии адресной доставки лекарств

В недалеком будущем лекарства будут проникать прямо в пораженные органы и ткани, и это сделает терапию в разы эффективнее. Перспективной технологией занимаются российские ученые в МГУ, и "Чердак" узнал у них, как мы будем лечиться через 20 лет.
Добавить в закладки
Комментарии
Технологии доставки лекарств в нужное место организма — крайне перспективная область медицинских исследований. Если медики научатся это делать, можно будет точечно воздействовать на больные органы сильнодействующими веществами, не затрагивая весь остальной организм. В результате эффект от лекарств многократно усилится. Кроме того, можно будет использовать такие вещества, которые в лучшем случае организм не принимает, а в худшем — он ими травится. Над разработкой технологий доставки лекарств в МГУ работают сотрудники «мегагрантской» лаборатории Химического дизайна бионаноматериалов под руководством Александра Кабанова.

— В чем вообще проблема с доставкой лекарств к органам и тканям? Мы пьем таблетки, и они помогают…

— Проблема есть, она весьма серьезна и ограничивает применение очень большого количества молекул. Лекарственные вещества далеко не всегда попадают в те ткани и клетки, на которые должны воздействовать, или попадают, но уже в измененном состоянии, потому что по дороге расщепляются ферментами.

Например, многие молекулы, которые могли бы быть лекарствами, не растворяются в воде, а часто — и в спирте. Некоторые из этих веществ обладают настолько полезными свойствами, что их все-таки используют, как, например, противораковый препарат "Таксол". Его действующий компонент вообще нерастворим в воде. Для того чтобы как-то растворить вещество, требуется много спирта и некой полимерной «бяки», которая сама по себе токсична. Но из-за нерастворимости многих полезных веществ ее приходится использовать довольно часто.

— Выходит, лекарство помогает от одной болезни, но при этом портит другие органы?

— Да, увы, современные полимерные детергенты или другие соединения, которые используются для улучшения растворения, далеко не безобидны. В результате приходится ограничивать возможную дозу лекарственных веществ, потому что их можно вводить только с «бякой». Чтобы уменьшить вред от полимеров, больным, которым назначают "Таксол" и подобные препараты, сначала приходится принимать лекарства, которые будут подавлять реакцию организма на такие добавки.

— Кроме токсичности полимеров, которые нужны, чтобы растворить действующие вещества, есть еще какие-то сложности с доставкой лекарств?

— Вторая проблема связана с тем, что во многие области организма лекарства проникают плохо. Они попадают в ткани через стенки кровеносных сосудов, которые проходят по всему телу. А, например, раковая опухоль по сравнению с телом маленькая, сосуды в ней растут беспорядочно, плюс там высокое гидростатическое давление, которое замедляет ток крови. Получается, что для воздействия на опухоль нужно ввести в организм огромное количество лекарства. И хотя препараты сделаны специально, чтобы убивать раковые клетки, они также убивают и некоторые другие быстро делящиеся клетки, в частности клетки костного мозга.

Еще одна область организма, куда трудно доставить лекарства, — мозг. Он отделен от кровотока так называемым гематоэнцефалическим барьером. Это естественная защита организма от всякой гадости, которую мы можем съесть или выпить. Но он же не пускает в мозг многие лекарства.

— Когда вы подавали заявку на мегагрант, вы планировали создавать в России новые средства доставки лекарств?

— Идея заключалась в том, что нельзя создавать все абсолютно на пустом месте, нужно попытаться найти тему, которая в России развита и которая дополняла бы то, что я делаю в Америке. Я уже двадцать лет — американский профессор, последние два года работаю в институте Северной Каролины в Чапел-Хилле (США), где руковожу исследовательским центром по наномедицине. На момент подачи заявки я уже очень много занимался доставкой белков. В первую очередь в мозг. Мы решили заняться доставкой ферментов, потому что на химическом факультете МГУ, на кафедре химической энзимологии, где я собственно и учился когда-то, умеют получать и изучать ферменты, а я умею их доставлять.

Александр Кабанов во время выступления на XIX Менделеевском съезде в Волгограде в сентябре 2011 года. Фото Волгоградского государственного технического университета


Но меня волновала еще одна тема. Мне очень хотелось научиться использовать электромагнитное поле и маленькие магнитные частицы, которыми можно было бы при помощи поля управлять. Потому что доставить — это еще не все. Как лекарство, которое мы доставили, выделится из своей оболочки? Было бы хорошо научиться, доставив лекарство, каким-то образом воздействовать на него, чтобы открыть нанокапсулу с действующим веществом.

Упаковывать частицы исключительно маленького размера мы хорошо научились. В плане доставки мы находимся в эпохе великих географических открытий: мы запускаем лекарство и смотрим, куда молекула «приплывет». А чего мы совсем не умеем, так это делать так, чтобы лекарство действовало только тогда, когда попадет в нужное место.

Электромагнитное поле хорошо проникает через ткани, гораздо лучше, чем, например, свет. Мы сфокусировались на использовании магнитов как своеобразных переключателей. В этой работе нам помогает физик, профессор Юрий Головин из Тамбова.

— Еще чем-то вы занимаетесь в России?

— Еще одно направление возникло во многом случайно. Оказалось, что на кафедре химической энзимологии работают с очень интересным ферментом — органофосфатгидролазой. Он расщепляет нейротоксины, а именно органофосфаты, которые применяются как пестициды и даже боевые отравляющие вещества. Уметь нейтрализовать эти органофосфаты очень важно, например, чтобы защищать скот от воздействия пестицидов или население и военных от химического оружия и террористических атак.

В мире исследуют разные белки, которые связывают органофосфаты, но есть еще более интересная опция. Существуют каталитические ферменты, которые могут расщеплять отравляющие вещества прямо в организме. Но они не панацея, потому что расщепляют лишь определенные вещества, а те же террористы постоянно меняют состав отравляющих соединений. Другая проблема в том, что такие ферменты вызывают иммунный ответ, потому что их получают из бактерий. Наконец, эти вещества слишком быстро выводятся из организма.

Я уже работал в этом направлении в Америке, и российские коллеги меня уговорили попробовать разобраться с их ферментом. И работа пошла очень хорошо. Оказалось, что, просто смешав два раствора, мы можем получить самособирающиеся наночастицы, внутри которых молекула фермента защищена и поэтому стабильна. Поскольку она закрыта, содержимое капсулы недоступно для иммунной системы. Кстати, подобные структуры мы впервые получили еще в Советском Союзе. Мы тогда не использовали термин «нано», но фактически это была нанотехнология, или, как потом она стала называться, наномедицина.

— Ваши наработки уже как-то используются в реальной жизни?

— Да, скажем, ферментативные препараты для нейтрализации вредного действия активных форм кислорода. В Москве мы работали над препаратами, которые останавливают воспалительные процессы при некоторых заболеваниях глаз. В Америке мы вводили эти препараты в кровоток, в результате воспалительный процесс уменьшался, и вследствие этого сокращалось поражение тканей при инсульте головного мозга.

Также сейчас я занимаюсь задачей доставки нейротрофинов. Эти вещества способствуют восстановлению нервной ткани после инсульта и могут помочь найти способ лечения синдрома Ретта — редкого наследственного заболевания, которое поражает в основном девочек и приводит сначала к сильному отставанию в развитии, а затем и к смерти.

— Почему вы в принципе решили подать заявку на мегагрант и организовать лабораторию в России?

— Заявку на мегагрант меня уговорила написать моя коллега Наталья Львовна Клячко, профессор МГУ. Сначала я категорически отказался из-за большой занятости. Исследовательский центр, которым я руковожу, огромная организация, у нас 30 лабораторий, у меня было большое финансирование, и это все отнимало очень много времени. Я написал своему проректору по науке (в США он называется иначе, но смысл тот же): «Слушай, меня уговаривают, но как я могу, будучи руководителем, уехать в Россию на четыре месяца? Наверное, не могу. Но прежде чем отказаться, я хочу тебе об этом сказать». А он ответил: «Обязательно подавай, это очень важно». И мне уже ничего не оставалось, как согласиться. Мы написали заявку за два дня, в последнюю минуту. Когда я увидел, что таких заявок более пятисот, я выкинул это из головы. До того момента, как я обнаружил, сидя в Китае и собираясь лететь в Москву на конференцию, что моя фамилия есть в списке победителей.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы