Молекула для жизни

Новосибирские ученые работают над созданием уникального антибиотика

Над созданием первого в мире антибиотика против вирусов сегодня работают 25 новосибирских ученых под руководством Нобелевского лауреата американского профессора с русскими корнями Сидни Олтмена.

Также суть «волшебной молекулы» в том, что микроб, адаптируясь к ней, должен мутировать не один, а три раза — что по теории вероятности невозможно. А это значит, что к новому антибиотику не сможет приспособиться ни один микроорганизм.

Известно, что большинство микроорганизмов уже приобрели или вот-вот приобретут устойчивость к антибиотикам, напоминает Дмитрий Пышный, доктор химических наук, заместитель директора по научной работе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Есть бактерии, которые не думают погибать от антибиотиков, а используют их как среду обитания.

Дело в том, что изменчивость — основное качество любого микроорганизма, идеально отточенное за миллиарды лет их жизни на Земле. Количество типов антибиотиков, веществ, которые вырабатывают грибы и бактерии, ограничено и найти принципиально новое оружие все сложнее. Новых веществ нет, а к старым значительная часть микроорганизмов уже привыкла.

Правда, отсутствует достоверная российская статистика о количестве людей, причиной смерти которых стала внутрибольничная инфекция — именно в лечебных заведениях выводятся самые устойчивые к антибактериальным препаратам микробы. Известно лишь, что родильные дома и хирургические стационары — это места, где наиболее вероятно заражение.

В США, по данным американского Национального центра по контролю и профилактике заболеваний, внутрибольничными инфекциями заражаются около двух миллионов человек в год. Гибнут из них 23 тысячи.

Медицина как фундаментальная наука
Пока наука шла по пути создания коктейлей из антибиотиков или новых модификаций из уже известных, Сидни Олтмен предложил делать синтетические фрагменты нуклеиновых кислот — олигонуклеотиды. Они позволяют влиять на работу генетических механизмов в клетке. В данном случае — нарушая работу бактерий и вирусов.

Выбор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН неудивителен — именно здесь занимаются созданием такого рода генетических конструкций.

— Наиболее эффективные и молодые ученые всегда были сосредоточены в районе новосибирского Академгородка, — считает академик РАМН Сергей Колесников. — Новосибирск — один из центров фармацевтических разработок в стране, давно известный как разработчик новых молекул лекарственных препаратов.

Сделать заявку на правительственный мегагрант профессора попросил академик Валентин Власов, директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, — для того чтобы вместе работать над этой проблемой.

— Я сказал, что соглашусь, если это позволит продвинуть вперед исследования в России и принесет больше денег российской науке, — рассказал Олтмен журналистам. — Уверен, что мы получим интересные новые знания. А дальше уже встанет вопрос: сможем ли мы заинтересовать ими предприятия или фармацевтические компании?

Цели и перспективы
Цель работы в рамках мегагранта — создание технологии по «строительству» той самой молекулы, к которой не смогут адаптироваться не только бактерии, но и вирусы.

Суммы в 88 миллионов рублей, равномерно распределенной между созданием лаборатории, закупкой необходимых расходных материалов для работы и заработной платой сотрудников на три года, для решения этой задачи достаточно, считает Дмитрий Пышный.

Затем начнется поиск частного софинанасирования доклинических и клинических испытаний и вывода нового препарата на рынок. Этап окончательной доработки созданного вещества займет, по оценкам ученых, 5 — 10 лет.

— Мы уже заявили о создании нового, ранее не известного типа олигонуклеотида. Ближе к осени начнутся биологические испытания. Параллельно с химиками и биологами работают наши биофизики — в конце июня они разработали методику компьютерного моделирования молекулы с заданными свойствами, что позволяет ускорить и удешевить наши исследования, — рассказал Дмитрий Пышный.

ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Дмитрий ПЫШНЫЙ, доктор химических наук, заместитель директора по научной работе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН:
— Бактериофаги — это еще один путь для борьбы с бактериальными инфекциями. Наш институт занимается и ими. Но сложность их применения, несмотря на все преимущества, в том, чтобы подобрать каждой бактерии нужный бактериофаг — ее естественного врага. Это более сложный и дорогой путь для массового производства, чем создание универсального антибиотика.

СПРАВКА
Бактериофаги — уникальные живые существа. По сути это вирусы, своеобразные устройства для временного хранения генома. Когда фаг заражает бактерию, то геном, находящийся внутри его белковой оболочки, начинает программу своего развития, в ходе чего гибнет бактерия, зараженная фагом. Бактериофаги успешно «едят» синегнойную палочку, разные виды стафилококков, клебсиеллу, сальмонеллу, стрептококки… Это означает излечение от таких заболеваний, как дисбактериозы, цистит, холецистит, острый тонзиллит, плеврит. Успешно поддаются лечению гнойные инфекции — сепсис, дизентерия, сальмонеллез и брюшной тиф. Лечение бактериофагами не имеет побочных эффектов, поэтому их можно использовать для лечения новорожденных, беременных и кормящих женщин. Действие препаратов проявляется не более чем через четыре часа после введения, что позволяет использовать их в реанимации. Бактериофаги успешно применимы не только в медицине, но и ветеринарии.