Вылечить смертельную аритмию одним уколом? Возможно, что это станет реальным уже через несколько лет, благодаря инновационной фармацевтической разработке сибирских ученых.
Препарат на базе ботулотоксина — одно из последних ноу-хау, созданных под началом руководителя отдела медицинской химии Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН доктора химических наук, профессора Наримана Фаридовича Салахутдинова.
Идея создания сверхэффективного лекарства на основе самого сильного яда в мире принадлежит новосибирским хирургам — в частности, заместителю директора НИИ патологии и кровообращения им. Е.И. Мешалкина доктору медицинских наук, профессору Евгению Анатольевичу Покушалову. Новый раствор планируют применять во время операций на сердце, совершая инъекцию, чтобы купировать опасную для жизни аритмию.
Неслучайно основой для нового препарата был выбран именно ботулотоксин. Это вещество представляет собой белок в форме двойной полипептидной цепи, включающей тяжелую и легкую части. В человеческом организме тяжелая цепь обеспечивает связь с нервными окончаниями и поглощение клеткой токсина, а легкая расщепляет определенные белки, ответственные за мембранное слияние, которое и нарушает ботулотоксин — полный эффект от его действия должен прервать нервно-мышечную передачу. Данное свойство в итоге и позволяет остановить аритмию. Евгений Анатольевич Покушалов обратился к ученым НИОХ СО РАН, чтобы в совместной работе модифицировать получаемое лекарственное вещество и увеличить его активность.
Ученым предстояло снизить токсический эффект от действия препарата и пролонгировать его действие. Работать было нелегко: молекула ботулотоксина — самая тяжелая среди неполимеров, ее масса — 150 000 дальтон. Для сравнения: 95% лекарств в мире — это препараты на основе веществ с молекулярным весом до 1000 дальтон.
В чем же состоит ноу-хау сибирских химиков?
Путем исследований и экспериментов, проведенных совместно с хирургами НИИПК, они пришли к выводу, что нужно ввести в состав препарата мукополисахариды, которые в организме выполняют множество важных функций — от противосвертывающей активности до участия в иммунных реакциях. Химикам удалось создать композицию, включающую в себя хитозан — это природный мукополисахарид, который содержится в оболочке многих ракообразных. По своему строению он близок к полимеру, выстилающему интиму сосудов (внутренний слой артерии или вены), обладает полной биосовместимостью с тканями человека, отличается низкой токсичностью и масса его молекулы близка к таковой у ботулотоксина. Благодаря своим свойствам, хитозан позволяет повысить продолжительность действия препарата и его биологическую активность, а также уменьшить вредные эффекты.
— С нашей разработкой мы можем увеличить время действия ботулотоксина в разы, и значительно снизить его количество, вводимое в организм, а также уменьшить побочное действие в виде нежелательной денервации других мышц, — говорит Нариман Фаридович Салахутдинов.
Очень важно, что лекарство действует именно в том месте, куда сделана инъекция — это было проверено на животных. При анализе образцов печени, почек, селезенки, сердца, скелетной мускулатуры и головного мозга подопытных крыс ученые не обнаружили никаких признаков патологических изменений. Соответственно, был сделан вывод: препарат не оказывает поражающего воздействия на ткани и органы. В будущем химики планируют модифицировать его для решения новых задач, где нужно прервать передачу нервного сигнала — например, при лечении тика.
Для различных работ в области инновационных методов лечения в НИИПК была создана лаборатория химических исследований, заведующим которой является Нариман Фаридович Салахутдинов. По его словам, ученые совместно с хирургами разрабатывают целый ряд новых веществ, и создание препарата на основе ботулотоксина — лишь первый итог этого сотрудничества.
Проект оказался настолько удачным, что Министерство промышленности и торговли поддержало его путем выделения государственного контракта на проведение доклинических исследований — работы идут уже полтора года, а сами испытания будут продолжаться до конца 2016-го. На проект выделено 33 миллиона рублей, и еще 11 миллионов ученые привлекли из внебюджетных источников. В работе задействовано три организации: томская компания «ИФАР (Инновационные фармакологические разработки)» изучает токсичность препарата, НИОХ работает над выработкой вещества и ее регламентом, аналитическими методиками и фармакогенетикой, а НИИПК проводит испытания на животных, в том числе — на минипигах.
Если доклиника пройдет успешно, ученые будут искать финансовые возможности, чтобы начать тестирование на людях. По оценке специалистов, на это необходимо более 80 миллионов рублей. Формально, на дальнейшие исследования можно получить и государственные субсидии — но в случае неудачи авторы проекта должны будут вернуть их грантодателям.
Однако, нехватка средств на заключительную часть исследований — не единственное препятствие, которое может встать на пути нового лекарства на рынок.
Сотрудники НИОХ столкнулись с неожиданной трудностью: производить ботулотоксин в нашей стране практически невозможно. Для создания лекарства нужно чистое вещество, без каких-либо примесей — его вводят в организм буквально по молекуле, и нескольких миллиграммов хватит для обеспечения потребностей всей России.
В советское время это вещество в качестве яда синтезировали заводы в Омутнинске и Бердске. Но сейчас оказалось, что компетенции были потеряны, и на восстановление производства уйдут многие годы. Поэтому в данный момент специалисты используют импортный, немецкий ботулотоксин.
По материалам журнала: Наука в Сибири
