Природная фабрика биопрепаратов

Любые исследования начинаются в биохимической лаборатории. Фото PhotoXPress.ru

Исследованиям и разработке инновационных препаратов в России был посвящен только что закончившийся ежегодный форум Института Адама Смита. Как известно, в этой области у нашей страны большие проблемы. Мягко говоря, длительная пауза – то есть попросту давно ничего серьезного не создается.

Похоже, однако, что дело сдвинулось с мертвой точки. Лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов приветствовал масштабный проект разработки уникального метода быстрого и надежного селективного отбора антител для использования в лекарственной терапии. Им занимаются совместно Санкт-Петербургский академический университет, ректором которого является Алферов, и один из ведущих мировых фармацевтических концернов. «Я всегда подчеркивал важность междисциплинарных проектов, – заявил академик Алферов, – здесь очень важна поддержка того, что мы называем фундаментальными исследованиями (на Западе говорят Basic Research), из которых рождается масса важных вещей».

Метод позволит в дальнейшем отбирать для разработки потенциальных препаратов только те молекулы, которые имеют необходимые для лечения свойства, а возможно, и наделять их новыми качествами, делающими их еще более мощными терапевтическими агентами. Открывается перспектива не только создать принципиально новое поколение лекарственных средств, но и отойти от классической схемы выработки антител с использованием лабораторных животных, активируя нужное антитело непосредственно в организме человека.

Ученые Санкт-Петербургского академического университета создадут алгоритмы биоинформатического анализа и программное обеспечение для обработки данных, а западная компания, ведущая в области разработки терапевтических антител, займется усовершенствованием экспериментальных аспектов метода. Профессор Павел Певзнер, заведующий лабораторией алгоритмической биологии Санкт-Петербургского академического университета и лабораторией компьютерной биологии Университета Калифорнии в Сан-Диего, директор Центра вычислительной масс-спектрометрии Национального института здоровья США, подчеркивает значение биоинформатики, с которой мы в данном случае имеем дело. Он привел слова Нобелевского лауреата Майкла Левита, который еще 15 лет назад сказал: «Биология уже стала вычислительной наукой, даже если некоторые биологи этого не заметили». А в этом году в области биоинформатики были присуждены три Нобелевские премии, в том числе и самому Майклу Левиту.

С середины 1990-х годов стремительно растет доля вычислительных работ в биологии, во многих областях доходя до 30%. В сущности, биология уже превратилась в вычислительную науку. Профессор Певзнер рассказал, что вычислительная лаборатория алгоритмической биологии Санкт-Петербургского академического университета создавалась три года назад буквально на пустом месте, а сейчас во всем мире признана ведущей в сфере биоинформатики. Самая горячая область в настоящее время – иммуноинформатика. Здесь происходит буквально революция, причем связанная с прорывами не только в экспериментальной части, но и в вычислениях. Это огромный сегмент индустрии.

Глава крупной международной фармкомпании в России Милош Петрович, которого называют вечным двигателем «Большой Фармы», подчеркнул, что Санкт-Петербургский академический университет был выбран в качестве партнера не случайно. Университет известен своими специалистами, а также передовыми разработками в области биоинформатики.

В рамках стратегии «Фарма-2020» очень важны два направления: базовая наука, которая представлена в лаборатории алгоритмической биологии, и партнерство по развитию конкретных субстанций. Конечно, шансы на неуспех при создании новых лекарств гораздо больше, чем шансы на успех. Но сейчас намечается success story.

«Вычислительные технологии – единственный способ решить проблему, – объясняет Павел Певзнер. – Основой промышленности антител сейчас являются моноклональные антитела. Чтение одного антитела могло занимать месяцы, иногда больше года, а иногда в результате ничего не получилось. Нам удалось показать, что с помощью вычислительной технологии это можно сделать за 48 часов».

В ответ на инфекцию в организме вырабатывается несколько антител, но до сих пор не было возможности выяcнить, какие антитела наиболее эффективны в ответ на определенные инфекции. Новая технология обещает понять репертуар оптимального иммунного ответа. И тогда можно будет перейти от моноклональных антител, то есть одного выстрела, к нескольким выстрелам, то есть бороться с болезнью с помощью совсем других лекарств.

До недавнего времени не было возможностей для нескольких выстрелов. Технология, связанная с поликлональными антителами, появилась всего полтора года назад. Она открывает перспективу наблюдения за антителами, которые возникают в организме как реакция на инфекцию. Будет настоящим прорывом, если удастся отследить, какие антитела вырабатывает организм, оптимизировать иммунный ответ. Ведь организм – настоящая природная фабрика, производящая биопрепараты.