Российские и белорусские ученые совместно создают настоящий конструктор для фармацевтики

 Фото: БелТА

БЕЛОК, ОТ КОТОРОГО ПРОК

О том, как работает проект, какие вызовы ставят перед собой ученые и почему их главным объектом внимания стали мембранные белки нам рассказал научный руководитель с белорусской стороны, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии Института биоорганической химии НАН Беларуси Андрей Гилеп.

– Андрей Александрович, все примерно представляют, что мембрана – такая перегородка между двумя средами. Но что такое биомембрана?

– В рамках программы «Союз-Биомембраны» речь идет о мембранных белках, то есть, белках, которые встроены в клеточные мембраны, оболочку клеток, отделяющую ее содержимое от внешней среды.

Вообще, мембраны – это то, что отличает живое от неживого. Живая материя смогла сформироваться, только когда научилась создавать мембраны с избирательной проницаемостью. А мембранные белки – это как охранники на воротах, погранпосты, которые пропускают нужные вещества и блокируют лишние. Изучить их сложно: они составляют всего тридцать процентов генома, но большинство из них – настоящие темные лошадки. Мы почти ничего о них не знаем, но есть основания полагать, что они могут стать важной мишенью для новых лекарств.

Наша задача – понять их структуру и функции, а затем разработать прототипы лекарств, которые будут на них воздействовать. Это называется рациональный дизайн: мы не просто ищем лекарства наугад, а создаем их, опираясь на точное знание о конкретном белке.

ЛЕЧИТЬ НЕИЗЛЕЧИМОЕ

– И какие болезни вы собираетесь лечить?

– Мы фокусируемся на пяти группах заболеваний: 

• сердечно-сосудистые, 
• онкологические, 
• аутоиммунные, 
• нейродегенеративные 
• и инфекционные.

Но не на те, где уже есть эффективные решения, а на те, где лечения либо нет, либо оно небезопасно для ряда пациентов или неэффективно. Но мы не обещаем конкретных препаратов. Разработка оригинального лекарства занимает порядка двадцати лет, а программа рассчитана до 2030 года. Наша цель – создать прототипы лекарств и технологии для таргетной, целевой терапии.

Например, в онкологии есть виды рака крови, которые сегодня не поддаются ни химиотерапии, ни лучевой терапии, ни пересадке костного мозга. Для них мы разрабатываем прототипы таргетных терапевтических средств, которые бьют точно в цель – в конкретный белок, не разрушая весь организм.

Или нейродегенеративные заболевания, вроде болезни Альцгеймера: мы понимаем, что за пять лет не найдем лекарство, но можем улучшить персонализацию терапии, чтобы существующие препараты работали эффективнее с учетом индивидуальных особенностей конкретного пациента.

КБ «ЗДОРОВЬЕ»

– Я правильно понял, что вы создаете такой проект своеобразного гипотетического завода, который можно быстро перевести с выпуска одной продукции, на выпуск другой? Технологию исследований, которую легко можно перенастроить с изучения одного мембранного белка, на изучение другого?

– Скорее не завод, а Конструкторское бюро. Которое создает чертежи технологических линий для будущих лекарств. Мы разрабатываем технологии, которые позволяют быстро и эффективно находить новые белки-мишени, изучать их структуру и создавать к ним модуляторы – прототипы лекарств. Это как шахматная партия: мы ищем, за какое минимальное число ходов можно поставить мат.

– То есть, разработать эффективное лекарство?

– Наша платформа универсальна: она работает не с одним белком, а с целыми классами – транспортерами, ионными каналами, ферментами. Если мы научились работать с одним белком, нам проще разобраться с другим из того же класса. Это как научиться собирать одну модель конструктора – остальные собираются быстрее.

Программа дает не только технологии, но и конкретные продукты: прототипы лекарств, диагностические системы, библиотеки веществ. Все это направлено на практическое применение – от онкологии до инфекционных болезней.

 Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН/kpmedia.ru

ВМЕСТЕ

ОДНА СТРАНА – ХОРОШО, А СОЮЗ – ЛУЧШЕ

У российских и белорусских ученых богатый опыт плодотворного сотрудничества

– У нас за плечами сорок лет сотрудничества, совместной работы российских и белорусских ученых, - продолжает Андрей Гилеп - Она началась еще до того, как я пришел в науку! У каждой из стран есть свои мощные компетенции. Россия сильна в изучении рецепторов и ионных каналов, Беларусь – в мембран-связанных ферментах. Вместе мы создаем единую платформу, где каждый вносит свою экспертизу. МФТИ, МГУ, Институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича и ряд других организаций с российской стороны и наш Институт биоорганической химии, РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии, РНПЦ психического здоровья и другие организации с белорусской – это мощный консорциум, который работает как слаженный оркестр.

– А кто был инициатором программы, россияне или белорусы?

– Идея родилась еще в 2019 году, когда мы начали формировать консорциум. Это не было инициативой одной стороны – мы с российскими коллегами уже несколько десятилетий работали вместе, получали совместные гранты. В какой-то момент поняли, что нужна мощная поддержка Союзного государства, чтобы вывести исследования на новый уровень. Это как переход от кустарного производства к индустриальной платформе.

ПЕРСПЕКТИВА

СТАРТОВАЛИ ДО СТАРТА

Программа может вывести медицину на новый уровень

– На каком этапе вы сейчас находитесь?

– На старте. В октябре 2024 года программа была одобрена, и сейчас ждем финального подписания постановления Совмином Союзного государства. Но работа уже идет: в Беларуси, например, успешно применяют CAR-T-терапию, а в России достигнуты успехи в изучении рецепторов. Мы не ждали официального старта – исследования велись в рамках других программ и грантов. Теперь объединяем усилия, чтобы создать платформу мирового уровня.

– Как программа изменит здравоохранение в России и Беларуси?

– Я не скажу, что мы за пять лет перевернем здравоохранение – это слишком амбициозно. Но мы создаем ядро, которое накапливает критическую массу знаний, технологий и кадров. Это как собирать уран для атомной бомбы: мы не устроим взрыв, но заложим основу для будущего прорыва. Программа привлечет талантливых людей, даст им интересную работу и шанс реализовать свои идеи. А это уже успех.

НОУ-ХАУ

ТРЕНАЖЕРКА ДЛЯ «КЛЕТОК-УБИЙЦ»

В Беларуси эффективно развивается технология CAR-T-клеточной терапии

– В сотрудничестве с Республиканским научно-практическим центром  детской онкологии, гематологии и иммунологии нами был выполнен пилотный проект в данном направлении. Мы берем кровь пациента, выделяем Т-клетки иммунной систем, это «клетки-убийцы»,– модифицируем их, чтобы они находили раковые клетки, размножаем и возвращаем пациенту. Это его собственные клетки, поэтому они не отторгаются. Мы «обучаем» их бороться с рефрактерным острым лимфобластным лейкозом. Для некоторых пациентов это последняя надежда, когда химиотерапия и пересадка костного мозга не работают.

Эту технологию уже внедрили в клиническую практику, и она реально спасает людям жизни. В рамках «Союз-Биомембраны» мы хотим расширить ее применение, используя новые белки-мишени, которые найдем вместе с российскими коллегами. Это как поставить на поток новую модель машины: технология готова, нужно только указать, какие клетки атаковать.