Ученые рассказали, кто и как обеспечит медицину инновационными средствами для лечения тяжелых болезней

Ученые России и Беларуси не первый год объединяют свой богатый опыт в изучении структуры белков, компьютерном моделировании лекарств и анализе биологических данных для совместной работы. Программа построена на тесном взаимодействии, где результаты одного исследования сразу становятся основой для следующего этапа работы коллег.

В состав белорусской стороны проекта входят Институт биоорганической химии НАН Беларуси (в качестве главного координатора), Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, РНПЦ психического здоровья, Национальная антидопинговая лаборатория, а также Республиканский центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья.

Проект рассчитан на пять лет и завершится в 2030 году, хотя база для него готовилась учеными уже давно. Работа сосредоточена на нескольких основных направлениях: лечении рака, сердечно-сосудистых патологий, инфекций и болезней нервной системы, таких как депрессии или старческое слабоумие. Суть метода заключается в поиске «мишеней» – это специфические белки в организме, которые «ломаются» при болезни или которые нужно регулировать для лечения. Ученые планируют выявлять эти белки и создавать прицельные лекарства, которые будут бить точно в причину заболевания. Помимо новых препаратов, программа поможет подготовить сильную команду специалистов, способных обеспечить медицинскую безопасность обеих стран в будущем. Главная задача программы – научиться создавать лекарства и методы диагностики, которые будут не хуже лучших мировых аналогов. Но проблема в том, что самый первый и важный этап нахождения «виновников» болезни в организме сегодня изучен мало.

В Институте биоорганической химии НАН Беларуси пояснили: чтобы остановить болезнь, нужно найти ее слабое место – конкретный белок в организме (его называют «мишенью»), который дает сбой или помогает вирусу. Процесс создания лекарства похож на подбор ключа к замку. Сначала ученые вычисляют тот самый белок-мишень, который участвует в развитии недуга. Затем детально изучают его устройство и форму, чтобы понять, как на него воздействовать. И только после подбирают специальную молекулу, которая сможет «отключить» вредный белок или исправить его работу.

Название программы «биомембраны» выбрано не случайно: именно на оболочках наших клеток (мембранах) находятся особые белки, которые становятся главной целью для большинства современных лекарств. Эти белки работают как «диспетчеры»: передают сигналы внутрь клетки и управляют жизненно важными процессами.

На долю мембранных белков приходится около 60 % всех известных и перспективных мишеней для лечения. Если в их работе происходит сбой, развиваются тяжелые патологии: опухоли, сердечные приступы или такие недуги, как болезнь Альцгеймера. Поэтому ученые фокусируются именно на них: исправляя работу этих «диспетчеров», можно остановить болезнь на самом глубоком уровне.
Выполнить сверхзадачи

В рамках программы научные сотрудники сделают основной упор на проектировании структуры лекарств нового поколения, разработке методов клеточной иммунотерапии для «настройки» иммунитета на борьбу с болезнями, а также внедрении новых способов диагностики для максимально точного выявления заболеваний нервной системы.

Белорусские ученые займутся проектированием лекарств нового поколения, ориентируясь на рецепторы G-белка (GPCR). Это особые «антенны» на поверхности клеток, через которые действует каждый третий существующий в мире препарат. Несмотря на их важность, для многих из этих рецепторов до сих пор не создано подходящих лекарств, хотя они напрямую связаны с лечением диабета, ожирения, болезней сердца и нервной системы.

Главная задача здесь – получить точные «снимки» структуры этих рецепторов, без которых невозможно создать эффективный препарат. Особое внимание будет уделено поиску решений для редких (орфанных) заболеваний сердца, для которых в мировой медицине сейчас просто нет эффективной терапии. Таким образом, ученые планируют создать уникальные лекарства, востребованные не только внутри страны, но и на мировом фармацевтическом рынке.

Одним из самых передовых направлений программы станет клеточная иммунотерапия, в частности, технология CAR-T. Если раньше рак лечили в основном химией, то теперь ученые научились «программировать» иммунитет пациента на борьбу с опухолью. Суть метода в том, что у человека берут его собственные защитные клетки (Т-лимфоциты) и с помощью генной инженерии добавляют им специальный «навигатор» – химерный рецептор (CAR). Благодаря этому обновленные клетки начинают «видеть» опухоль и прицельно уничтожать ее, не повреждая здоровые ткани. В рамках новой программы ученые сосредоточатся на создании таких рецепторов для видов рака, считающихся сегодня неизлечимыми.

Третье направление работы посвящено борьбе с болезнями мозга – Альцгеймера и Паркинсона. Эти недуги разрушают мозговые клетки, что ведет к потере памяти (деменции) и нарушению движений. Проблема крайне серьезная: после 65 лет риск заболеть удваивается каждые пять лет. Сложность лечения таких пациентов в том, что им приходится принимать «коктейль» из множества лекарств: для улучшения памяти, борьбы с депрессией и судорогами, а также от сопутствующих возрастных болезней, например диабета и гипертонии. Программа «Союз-Биомембраны» направлена на то, чтобы улучшить диагностику на ранних стадиях и найти более эффективные способы лечения, которые помогут людям сохранить ясный ум и подвижность в старости.

Научные сотрудники пока находятся в самом начале выполнения программы, предстоит много работы, но работы интересной, с новыми вызовами, освоением новых методов и получением большого объема экспериментальных данных. Все поставленные цели обязательно будут достигнуты: есть команда профессионалов, опыт выполнения подобных проектов и нацеленность на получение импортоопережающих результатов, которые в дальнейшем будут внедрены в практику клинической медицины.