​За загадочной аббревиатурой ХОБЛ скрывается тяжелейшее заболевание, занимающее шестое место в мире по распространенности и третье по летальному исходу. 

Хроническая обструктивная (ограничивающая доступ воздушного потока в дыхательные пути) болезнь легких начинается с банального воспаления, которое постепенно переходит либо в астму, либо в рак, либо в фиброз. До сих пор нет убедительных данных о том, почему в таких случаях клетки иммунной системы не только не выполняют своих функций, а, наоборот, усиливают воспалительные реакции. Скажем, макрофаги (клетки-«пожиратели» бактерий), обычно менее активные в легких, вдруг начинают их разрушать, заменяя фиброзной тканью. Согласно модному тренду, в западной литературе публикуют много статей о связи ХОБЛ с курением. Между тем среди курильщиков заболевают далеко не все.

А вот вопрос о влиянии вредных производств на состояние здоровья работников практически не изучен. Благодаря гранту Российского научного фонда «Терапевтические нуклеиновые кислоты для регуляции процессов воспаления, метастазирования и управления иммунитетом», полученному в этом году Институтом химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, есть шанс не только заполнить этот пробел в научных исследованиях, но и разработать препараты для борьбы со страшным недугом.

– Проект в полном смысле слова междисциплинарный, – рассказывает заведующая лабораторией биохимии нуклеиновых кислот ИХБФМ доктор биологических наук Марина Зенкова.

– Прошлым летом к нам обратились коллеги с кафедры профессиональных патологий Новосибирского государственного медицинского университета, для которых ХОБЛ стала фундаментальной проблемой. Нетрудно предположить, что работа на вредном производстве, в атмосфере с наночастицами, металлической и угольной пылью ведет к поражению легких. Но механизмы запуска процессов, приводящих к развитию хронической обструктивной болезни легких, медикам непонятны. Прежде всего речь идет о неправильной работе клеток иммунной системы. У нас есть основания предполагать, что во всех этапах взаимодействия между иммунитетом, воспалительными реакциями, а затем и опухолевой прогрессией, если дело доходит до онкологических заболеваний, принимают участие определенные регуляторные молекулы РНК. И сразу ставим задачу: исследовать, как с помощью терапевтических нуклеиновых кислот можно блокировать различные стадии воспаления, – от начального, вялотекущего до хронического, переходящего в прогрессирующий фиброз или рак. На первом этапе мы исследуем на клеточных и мышиных моделях все стадии развития воспаления, онкотрансформации, фиброза, чтобы выявить вовлеченность в эти процессы иммунной системы.

Затем полученные данные будем применять в ретроспективном анализе – исследовать биоптаты и истории болезни пациентов 2-й клинической больницы, которая является базовой для Новосибирского авиационного производственного объединения им. В.П.Чкалова, где наши коллеги из Медицинского университета под руководством профессора Л.А.Шпагиной уже много лет изучают случаи ХОБЛ. Так мы сопоставим результаты фундаментального исследования с клинической картиной заболевания. Потом – верификация: организуем сбор анализов у хронических больных, чтобы посмотреть функциональную активность макрофагов по определенным протоколам. Возможно, в запуске ХОБЛ играют роль и генетические нарушения. Это требует отдельных исследований. Параллельно с работой биохимиков группа сотрудников из Института неорганической химии СО РАН, анализирует состав промышленных аэрозолей на примере завода им. В.П.Чкалова. На основе полученных данных они сделают пылесмеси для следующей серии экспериментов на мышах. По их результатам мы должны дать рекомендации по совершенствованию средств индивидуальной защиты на вредном производстве. Медикам же должна помочь панель маркеров, по которым можно определить, перейдет ли ХОБЛ в необратимую стадию. И, наконец, поняв в ходе исследования, на какие молекулярные мишени воздействовать, мы приступим к дизайну терапевтических нуклеиновых кислот, способных подавить болезнь.

Институт химической биологии и фундаментальной медицины недаром стал обладателем гранта РНФ по этой теме – руководитель проекта академик Валентин Власов был одним из родоначальников изучения терапевтического действия олигонуклеотидов. Совсем недавно команда ИХБФМ убедительно доказала, что новые аналоги олигонуклеотидов, созданные под руководством научного сотрудника ИХБФМ Дмитрия Стеценко, полностью тормозят опухолевую прогрессию. Эти успехи стимулировали исследования, связанные с ХОБЛ: если найти верные молекулярные мишени, можно разработать терапевтические нуклеиновые кислоты, на них воздействующие, и затормозить тем самым необратимые процессы в легких.

Грант РНФ открыл для биохимиков новую возможность – обновить парк приборов и приобрести биоимиджер для прижизненного наблюдения за лабораторными животными. Кстати, первые эксперименты на мышах уже дали неожиданные результаты. Смоделировав постгриппозную пневмонию, профессор М.Зенкова и ее сотрудники выяснили: если мышка получает стандартную ритивовирусную терапию по принятым в «человеческой медицине» схемам, то и болеет она, как человек, с тяжелым воспалением легких, которое затем приходится подавлять антибиотиками. А если провести при заболевании животного неспецифическую противовоспалительную терапию, реакции организма с поражением легких не возникает, вирусная инфекция протекает без осложнений, и мышка выздоравливает за пять дней.

– Такие данные подтверждают предположение о том, что иногда иммунная система может оказать больному медвежью услугу, Убирая острую реакцию организма на патоген, мы способствуем меньшему поражению легких. – комментирует Марина Аркадьевна.

Пример успешного применения терапевтических нуклеиновых кислот представителям ИХБФМ удалось совсем недавно увидеть на конференции OTS (Oligonucleotide Therapeutics So-ciety) в Мюнхене, где они представляли доклад о подавлении опухолевой прогрессии с помощью новых аналогов олигонуклеотидов. В США был разработан индивидуальный препарат на основе олигонуклеотида для спасения девочки, умиравшей от амилоидоза (системное поражение организма, вызванное отторжением в тканях амилоида – специфического белково-полисахаридного комплекса). Родители девочки создали специальный фонд, FDA разрешило испытания по ускоренному графику, и биотехнологическая компания синтезировала для единственного пациента нужные лекарства.

– Пройти путь к настолько персонализированной медицине нам еще предстоит, – считает М.Зенкова. – В России не хватает биотехнологических компаний, невысока заинтересованность бизнеса в результатах научных исследований. На то, чтобы стимулировать совместную работу институтов и частных компаний, и направлены подобные гранты РНФ, предусматривающие софинансирование. К сожалению, нашу работу все время осложняют бюрократические препятствия: например, реактивы мы теперь обязаны закупать по тендеру, даже если нужна одна баночка. Но современные приборы, приобретенные благодаря таким крупным проектам, дают возможность получить знания, необходимые для развития персонализированной медицины, разработать новые средства для предотвращения, диагностики и лечения тяжелых заболеваний.

– В результате проекта мы хотим не просто понять, как воспалительная реакция переходит в необратимые процессы, но и найти РНК-маркеры ответа, по которым можно будет сверять лечение, – констатирует В.Власов.

– Мы разработаем препараты, воздействующие на определенные РНК-мишени, которые мы как раз сейчас устанавливаем. Наши неорганики проанализируют, чем люди дышат в цехах, и предложат параметры индивидуальных средств защиты. Так что все наши исследования имеют выход на практическое применение. А проведенная ИХБФМ СО РАН летняя школа-конференция «Терапевтические нуклеиновые кислоты» продемонстрировала живой интерес молодежи к работе над проектами, выполняемыми в интересах создания основ медицины будущего.

Ольга КОЛЕСОВА

Похожие новости

  • 16/05/2016

    Новая тест-система поможет обнаружить рак легкого еще до появления опухоли

    ​Капля никотина, увы, по-прежнему убивает. Причем в массовом порядке - ежегодно в мире регистрируется более 1,4 миллиона случаев рака легких. К сожалению, для миллиона больных диагноз оказывается смертельным.
    2431
  • 10/09/2018

    Биотехнологии позволят останавливать болезни в самом их начале

    ​Медицина будущего возьмет на вооружение методы геномного редактирования. В этом уверены ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН), где проводят уникальные исследования в области клеточных и молекулярных технологий.
    678
  • 18/12/2018

    Сибирские биохимики нашли связь дефектов стволовых клеток с аутоиммунными заболеваниями

    ​Рассеянный склероз, волчанка и другие аутоиммунные болезни могут возникать из-за серьезных нарушений в работе стволовых клеток костного мозга, заставляющих их собирать особые агрессивные антитела. Об этом рассказали биохимики, выступавшие на конгрессе "Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания" в Москве.
    1686
  • 29/06/2017

    Мы стоим на пороге Индустрии 4.0...

    Новосибирские производители медицинских изделий нацелились на Индустрию 4.0 - разработку и выпуск инновационных продуктов и материалов, которые будут востребованы мировым рынком через пять-десять лет. Созданная в регионе научно-производственная инфраструктура вполне позволяет перейти от копирования лучших мировых образцов к производству уникальных изделий, уверяют участники рынка.
    1058
  • 23/03/2018

    Новосибирские ученые соединили вирус осповакцины и белок грудного молока для борьбы с раком

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) Сибирского отделения РАН разрабатывают новый комбинированный препарат для борьбы с онкологией: в нем будет соединен вирус осповакцины и белок грудного молока, которые по отдельности уже показали хорошие результаты в уничтожении раковых клеток.
    542
  • 04/04/2019

    Новосибирские ученые получили грант на разработку препаратов для борьбы с воспалениями и опухолями

    ​На исследование и разработку новых препаратов для борьбы с воспалениями и онкозаболеваниями новосибирские ученые получили грант Российского научного фонда. Больше 100 миллионов рублей на 4 года. Проект сегодня один из самых многообещающих в Институте химической биологии и фундаментальной медицины.
    510
  • 05/01/2019

    Новосибирские ученые приблизились к пониманию механизмов рассеянного склероза

    ​​Рассеянный склероз — тяжелое аутоиммунное заболевание, причины развития которого до настоящего времени недостаточно изучены. Новые данные новосибирских биохимиков могут оказаться полезными для выявления факторов и механизмов, приводящих к возникновению патологии.
    2094
  • 21/01/2019

    «Сотканные» в НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина тканеинженерные протезы меняют идеологию операций

    В школьные годы я зачитывалась книгой кардиохирурга Николая Амосова “Мысли и сердце”. Воображение легко рисовало бригаду врачей над неподвижным телом пациента со вскрытой грудной клеткой. Но в ближайшем будущем операции по имплантации, например, аортального клапана, пораженного стенозом, будут выглядеть совсем по-другому.
    1157
  • 17/01/2019

    Новосибирские ученые нашли способ снизить нежелательный иммунный ответ

    ​Российские молекулярные биологи выяснили, что замена в искусственных молекулах РНК базовых нуклеотидов на их аналоги снижает нежелательный иммунный ответ живых клеток. Результаты работы помогут разработать новые типы искусственных РНК для лечения онкологических и других заболеваний.
    992
  • 23/08/2018

    Здесь создают здоровье нации

    ​Сегодня о проекте "Академгородок 2.0" говорят много: каким он станет, что войдет в его структуру, как это позволит развивать науку и главное - чем будет полезен людям? И только создание Биоцентра, кажется, не вызывает вопросов - необходимость разработки суперсовременных лекарственных препаратов очевидна даже обывателям.
    947