Сибирские ученые против «чужих»: почти триллер с, надеемся, счастливым концом

«Мой руки перед едой!»…

…говорила мама: «Ополаскивай малину кипяченой водичкой! И прекрати, наконец, целовать в нос своего любимого кота!» Впрочем, в любом случае, это лишь некоторые факторы риска, весь же их список более обширен.

В первую очередь о паразитах и болезнях, с ним связанных, могут рассказать жители бедных и жарких стран: в копилку статистики смертности ежегодно падают миллионы жизней, окончившихся по причине заражения гельминтами. Жителям северных краев и вотчин повезло чуть больше, однако, если говорить о Сибири, то здесь широко распространена так называемая Opisthorchis felineus: кошачья двуустка (даже попытка представить себе это существо, исходя из названия, вызывает тошноту и брезгливость) — или печеночный сосальщик.

«Приобрести паразита можно очень легко, а болеют все по-разному. Есть острые случаи, вплоть до смертельного исхода, сильные проявления аллергий, вялотекущие формы, которые длятся бесконечно долго и приводят к маскировке многих расстройств желудочно-кишечного тракта», — именно так когда-то прокомментировал приобретаемые недуги, в список которых входит и онкология, заместитель директора Института цитологии и генетики СО РАН доктор биологических наук Вячеслав Алексеевич Мордвинов, и, разумеется, клинические проявления и последствия для здоровья с тех пор не изменились. Статистика тоже не радует: в частности, как отмечают исследователи, пораженность Opisthorchis felineus в Западной Сибири составляет не менее 30—60%, на Урале — 20—40% населения. При этом, учитывая вполне привычные городскому жителю признаки — недомогание, аллергии или дисбактериозы — возникает подозрение, что в погрешность данных входят и недообследованные люди, даже не подозревающие о том, что приютили в себе столь малопривлекательных существ.

Основной риск несут на себе те, кто привык к речной рыбе в своем рационе (и это не только люди, но и животные). Именно она — недостаточно термически обработанная, непросоленная, вяленая или сырая в виде какой-нибудь строганины — широко раздает личинки описторхов всем нежелающим. В организме реципиента идет развитие и возмужание паразита, присасывающегося к тканям и поедающего их.

Волшебная таблетка

Разумеется, химики и фармацевты придумали различные препараты для того, чтобы вывести Opisthorchis felineus из тела человека: на протяжении последних десятилетий для этого используются лекарства широкого спектра действия. Тем не менее, они не лишены недостатков: в первую очередь, это относительно высокая токсичность, а также значительные канцерогенные риски. Кроме того, например, средство под названием «празиквантел» весьма хорошо работает при остром описторхозе, но недостаточно эффективно при хроническом течении заболевания.

«Таким образом, остается весьма актуальной разработка новых антигельминтных действующих веществ либо повышение эффективности уже выпускающихся», — отмечает руководитель группы механохимии органических соединений Института химии твердого тела и механохимии СО РАН доктор химических наук Александр Валерьевич Душкин.

Обь в районе СалехардаНеобходимо пояснить «либо» в словах ученого. Дело в том, что в настоящее время деятельность по созданию лекарств движется двумя путями. Первый — Drug Discovery — направлен на получение новых действующих веществ. Ученые ищут (или, если использовать кальку с английского термина, открывают) не известные ранее соединения, неважно, будут они синтезированными или природными с последующей химической модификацией. «Причем по статистике из порядка 10000 «стартовых» молекул до промышленного выпуска доходит только одна. Их испытания, как известно, могут длиться годами (в среднем 9-12 лет), а стоимость разработки, по разным оценкам, может составлять от 0,3 до 2 миллиардов долларов», — поясняет Александр Душкин.

Другое направление — Drug Delivery — касается улучшения фармакологических свойств, повышения безопасности уже использующихся и присутствующих на рынке лекарств за счет их целенаправленной доставки (отсюда и delivery) в нужную часть тела, органа или даже клетки, а также контролируемой скорости и времени действия. В этом случае и продолжительность, и стоимость исследований намного ниже, чем в первом, и именно по экономическим причинам удельный вес разработок Drug Delivery в последнее время в мире многократно доминирует.

«В России 75% лекарств зарубежные. Есть правительственная программа, направленная на импортозамещение — «Фарма-2020» — и сейчас это становится все более и более актуальным. Единственный путь уменьшить зависимость — это разработка своих инновационных препаратов, чтобы они были не хуже иностранных аналогов. Очевидно, что за счет получения новых веществ этого не достигнуть, так как затраты очень большие, а отдача не гарантирована, — объясняет Александр Душкин. — Мы занимаемся как раз вторым направлением, Drug Delivery, то есть, улучшаем характеристики уже используемых лекарств. Точно так же мы поступили и с противогельминтными средствами ».

Команда «А»

Главный герой, подвергшийся модификации химиками ИХТТМ СО РАН, называется албендазол. «Проблема в том, что этот препарат, использующийся, в основном, против кишечных паразитов, неэффективен в борьбе с описторхами, потому что он практически нерастворим и выводится из организма почти неизменным, не попадая в кровоток», — говорит ученый.

Александр ДушкинОднако если «разобрать» нерастворимую в воде частицу лекарства, вычленив молекулу работающего вещества, и добавить к ней гидрофильный растительный полисахарид арабиногалактан, выделяемый из древесины сибирской лиственницы, то картина становится иной. «Получается такая большая молекула с «торчащими» гидроксильными –ОН группами, и с «вкрапленными» малыми корпускулами албендазола— рассказывает Александр Душкин. — Такой комплекс хорошо растворяется, и концентрация действующего вещества в водном растворе многократно повышается. При этом облегчается прохождение малых частиц через мембраны желудочно-кишечного тракта и их попадание в кровоток». Таким образом, лекарство доставляется в печень и желчевыводящие пути, а также другие части и органы человека и гельминты, там обитающие, могут попрощаться и с уютными «квартирками», и с жизнью в целом.

Специалисты провели исследования в лабораториях ИЦИГ СО РАН, а также Всероссийского научно-исследовательского института гельминтологии им. К. И. Скрябина РАСХН, тестируя модифицированный препарат на подопытных животных, и выяснили, что он работает в два раза лучше, чем празиквантел (привычное средство от описторхов). Если же сравнивать полученный в ИХТТМ СО РАН вариант с исходной версией, то для достижения цели первого понадобится в десять раз меньше, а эффективность у него будет выше. «У албендазола растворимость — один миллиграмм в литре. Это практически ничего. Мы в сто раз ее увеличиваем, так что воздействие идет на паразитов, которые находятся во всем организме, а не только в желудочно-кишечном тракте», — отмечает Александр Душкин. Кроме того, что немаловажно, полученное средство, в отличие от того же празиквантела, намного меньше повреждает клетки печени. Кстати, эффективность таких «сборных» комплексов осуществляется за счет связи, которую химики называют «гость —хозяин», где первый — молекула лекарственных веществ, а второй — частица-носитель, доставляющая свою «приятельницу» ровно туда, куда следует: к активным центрам соответствующих рецепторов организма.

Ученые ИХТТМ СО РАН сделали две заявки на патенты, однако, в настоящее время исследования находятся на начальной стадии. «Путь до производства неблизкий. Сначала надо провести полный цикл доклинических испытаний, а затем — клинических, пусть и по сокращенной программе», — описывает процедуру химик. — Только тогда будет получено разрешение на выпуск».

Сейчас у специалистов существуют только лабораторные данные, полученные на лабораторных же животных (также были проведены эксперименты на овцах, которые тоже подтверждают эффективность модифицированного препарата). Конечно же, этого мало: необходим комплекс химических исследований, чтобы выработать, например, требования к условиям производства, хранения, упаковки, а также разработка лекарственной формы, затем — получение пилотных образцов. «Мы продолжаем углубленные изыскания, которые проводятся по определенному регламенту в лицензированных учреждениям, а также пишем заявки на гранты, чтобы получить финансирование и потом, набрав большую базу, заинтересовать потенциальных промышленных партнеров», — говорит Александр Душкин.