​Специалисты Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН синтезировали белковые препараты (моноклональные антитела), показавшие высокие результаты в лечении грибкового заболевания — системного кандидоза. Эффективность новых соединений проверялась авторами в составе международной группы ученых. Исследователи работали с лабораторными мышами, но в перспективе планируют создать гуманизированные антитела для терапии людей. Детали опубликованы в журнале Plos One.

Системные грибковые заболевания, к которым относится кандидоз, возникают обычно у пациентов, функции иммунной системы которых были нарушены, например, в результате интенсивного курса химиотерапии, пересадки органов или заражения ВИЧ. Многие грибки, в том числе аспергиллы, кандиды, обладают устойчивостью к традиционно применяемым препаратам — антимикотикам. Лечение последними переносится тяжелее, чем антибиотиками, потому что грибы, как и люди, — эукариотические (ядерные) организмы, в отличие от безъядерных бактерий — прокариот. В результате средства, направленные на уничтожение грибковых заболеваний, в значительной степени повреждают и человеческие клетки. 
 
Ученые работали с синтетическим антигеном — олигосахаридом β-глюканом, созданным в лаборатории химии гликоконъюгатов Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. Применение синтетического, а не природного соединения позволяет добиться выработки антител специфичных именно к грибам, а также предсказать состав и структуру антигена, что дает возможность формировать антитела с определенными свойствами.
 
«У природных антигенов можно лишь приблизительно знать, что в них содержится: например, есть глюканы, но непонятно, сколько их в цепочке, разветвленные они или линейные. Структура синтетических соединений полностью известна. Отталкиваясь от нее, можно предположить, какой специфичностью будет обладать антитело и будут ли у него нужные характеристики, в частности терапевтические», — говорит первый автор статьи младший научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН Андрей Леонидович Матвеев.  
Антитела вырабатываются организмом в ответ на проникновение чужеродных агентов — антигенов (например, возбудителей инфекционных заболеваний) и, соответственно, даже введенные извне, не вызывают негативной реакции. Моноклональные антитела — продукт деятельности потомков одной и той же клетки иммунной системы. Они высокоспецифичны: то есть связываются лишь с определенным антигеном и, в зависимости от функции, могут выявлять чужеродный агент или уничтожать его.
 
Сейчас на мировом фармацевтическом рынке используется около 100 препаратов на основе моноклональных антител, ими в основном лечат раковые и аутоиммунные заболевания; пока есть только два противоинфекционных антитела: одно из них направлено на уничтожение вируса, другое — токсина бактерии.
 
Получение моноклональных антител происходит в несколько стадий: лабораторным мышам вводится антиген, затем из селезенок животных с хорошим иммунным ответом выделяются клетки, продуцирующие антитела, и сливаются с клетками раковой линии мышей. В результате получаются практически бессмертные культуры, которые могут долго производить нужные вещества.
 
«Сложность в том, что не всегда у мышей есть требуемая реакция на введенный антиген. Андрей Матвеев добился того, чтобы иммунный ответ был сильный, после чего получил отдельные клеточные клоны и выбрал те из них, что обладают наибольшей эффективностью связывания с антигеном. Их получилось не так много, но два антитела из отобранных продемонстрировали способность защитить мышей, зараженных смертельной дозой грибка Candida. После разовой инъекции одним из антител 50 % животных выжили, это очень хороший показатель. Результативность другого соединения была ниже, но тоже значимая, к тому же любой курс лечения подразумевает серию, а не однократное введение лекарственного препарата», — комментирует соавтор статьи в Plos One заведующая лабораторией молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН доктор биологических наук Нина Викторовна Тикунова.
Эксперименты in vitro выявили и хорошую противогрибковую активность комбинации более эффективного антитела и антимикотика флуконазола. При этом оба действующих вещества были взяты в низких концентрациях, когда каждое из них по отдельности не оказывало лечебного эффекта.
2_1.jpg 
Иммунофлюоресцентная микроскопия  дрожжевых грибов вида Candida Papapsilosis, выявленных моноклональными антителами 3G11 и 5H5, обладающими способностью защитить мышей, зараженных смертельной дозой грибка Candida 
 
 Конечно, молекулы, полученные с помощью экспериментов на мышах, не будут вводиться людям, для этого конструируются гуманизированные химерные антитела, которые, предположительно, будут обладать терапевтической активностью в отношении системного кандидоза.
 
Гуманизированное антитело — изначально человеческое, но небольшие фрагменты этого белка заменены на аналогичные из тех антител мыши, которые в экспериментах на модельных животных показали свою перспективность.
 
«Работающие на мышах антитела проходят проверку на более крупных млекопитающих (кроликах, собаках, шимпанзе), и на каждом этапе происходит отсев препаратов, но в первую очередь это касается противораковых лекарств. В отличие от последних, средства на основе антимикробных антител, эффективные для грызунов, как правило, действенны и для человека при условии доказанной безопасности. Поэтому есть надежда, что если гуманизировать полученное нами соединение, его в перспективе можно будет применять и для лечения людей», — поясняет Нина Тикунова. 
 
В дальнейших планах исследовательской группы — более подробное изучение новых антител и разработка терапевтической схемы лечения на лабораторных животных. Для того чтобы препараты попали на рынок лекарственных средств, разрешенных к применению на людях, нужно провести доклинические и клинические исследования. Это не входит в компетенцию НИИ и может быть реализовано в сотрудничестве с индустриальными партнерами.
 
Ранее специалисты ИХБФМ СО РАН вместе с коллегами из ИОХ РАН создали высокоэффективный диагностикум аспергиллезов (заболеваний, вызываемых низшими грибами рода Aspergillus). Сейчас готов его прототип, и специалисты Института органической химии РАН ведут переговоры с фармацевтическими компаниями, чтобы начать производство российской тест-системы аспергиллезов.
 
Надежда Дмитриева
Фото Александры Федосеевой, Андрея Матвеева 

Источники

Получены новые мышиные антитела для лечения системного кандидоза
Наука в Сибири (sbras.info), 17/07/2019
Сибирские ученые синтезировали антитела, эффективные в лечении грибковых заболеваний
Новости GMP (gmpnews.ru), 17/07/2019
Сибирские ученые придумали новый способ борьбы с грибком
Газета Кемерова (gazeta.a42.ru), 17/07/2019
Сибирские ученые придумали новый способ борьбы с грибком
Птица (bird.a42.ru), 17/07/2019
Ученые из России создали антитела, эффективные для лечения системных грибковых заболеваний
Национальные проекты: будущее России (futurerussia.gov.ru), 17/07/2019
Ученые нашли новый способ лечения системных грибковых заболеваний
ТАСС, 17/07/2019
Ученые нашли новый способ лечения системных грибковых заболеваний
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 17/07/2019
Российские ученые нашли новый способ лечения системных грибковых заболеваний. Синтезированные антитела защитили зараженных смертельной дозой грибка Candida мышей
Химрар (chemrar.ru), 18/07/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
Mogu.by, 18/07/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
Народная медицина (medata.org), 18/07/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
MEDdaily (meddaily.ru), 18/07/2019
Эффективны в лечении кандидоза
ЛАБМГМУ (labmgmu.ru), 18/07/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
Президентский перинатальный центр (resp-perinat.med.cap.ru), 19/07/2019
Новосибирские ученые тестируют противогрибковый препарат на мышах
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 19/07/2019
В России найден новый способ лечения системных грибковых заболеваний - "Россия"
Новости дня (novosti-dny.ru), 21/07/2019
В России найден новый способ лечения системных грибковых заболеваний
Eadaily.com, 21/07/2019
В России найден новый способ лечения системных грибковых заболеваний
Seldon.News (news.myseldon.com), 21/07/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
Новости дня России и мира (novostidnya24.ru), 23/07/2019
В ИХБФМ СО РАН синтезировали белковые препараты для лечения системного кандидоза
Научная Россия (scientificrussia.ru), 08/08/2019
В ИХБФМ СО РАН синтезировали белковые препараты для лечения системного кандидоза
1k.com.ua, 08/08/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
МОМАТ (momat.ru), 14/08/2019
Российские ученые представили средство, не имеющее мировых аналогов
Antiflu (antiflu.ru), 03/02/2020

Похожие новости

  • 07/07/2020

    Онлайн-экскурсия по Новосибирскому научному центру для школьников прошла при поддержке институтов СО РАН

    В рамках Летней смены олимпиадной подготовки в СУНЦ НГУ впервые прошла дистанционная экскурсия по институтам, которые находятся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН. За полтора часа сибирские ученые ответили на 50 вопросов от школьников из разных регионов России.
    877
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    574
  • 18/12/2019

    ​Компания «Фармасинтез» будет разрабатывать лекарственный препарат «Энцемаб», изобретенный новосибирскими учеными

    ​Компания «Фармасинтез» приобрела права на разработку инновационного лекарственного препарата «Энцемаб», разработанного в «Институте химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского Отделения Российской академии наук» для лечения и профилактики клещевого энцефалита.
    950
  • 03/02/2017

    Академику Дмитрию Кнорре и профессору Сиднею Альтману присуждена Большая золотая медаль РАН имени М.В. Ломоносова 2016 года

    ​31 января 2017 года  Президиум РАН постановил присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2016 года академику РАН Дмитрию Георгиевичу Кнорре  ​и профессору Сиднею  Альтману.
    2417
  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    589
  • 30/06/2020

    Сибирские учёные создают инновационные препараты

    Нацпроект и поддержка правительства региона помогают ученым создавать инновационные препараты В ходе пресс-тура, организованного министерством науки и инновационной политики Новосибирской области, представители средств массовой информации смогли побывать в обновленных лабораториях Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и из первых уст услышать о прорывных технологиях в лечении многих заболеваний.
    523
  • 06/12/2017

    АлтГУ разрабатывает инновационные лекарственные препараты в рамках стратегического проекта

    ​Алтайский государственный университет активно реализует стратегический проект по внедрению инновационных методов получения и использования лекарственного сырья природного происхождения и лекарственных средств на его основе.
    2229
  • 12/08/2020

    Учёные создали покрытие для сосудистых стентов с эффективной доставкой лекарства

    Ученые национального медицинского исследовательского центра имени Е.Н. Мешалкина совместно с сотрудниками Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) первыми в мире сделали нетканый материал из волокон, содержащих лекарства, и сделали протезы сосудов, покрытые таким материалом.
    199
  • 10/05/2018

    Нейросеть новосибирских ученых для анализа растений поможет автоматизировать диагностику рака

    Ученые Сибирского отделения РАН создают нейросеть для универсальной обработки микроскопических снимков - инструмент позволит автоматизировать диагностику онкологии и анализ микроскопических снимков в целом, а также поможет оптимально добывать полезные экстракты из растительного сырья.
    1035
  • 12/10/2017

    ИХБФМ СО РАН примет участие в реализации стратегического проекта АлтГУ

     10 октября делегация Алтайского государственного университета во главе с ректором Сергеем Валентиновичем Землюковым с рабочим визитом посетила Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук.
    2098