Биомедицина и нейронауки: чего достигли страны БРИКС за последние годы?
Антибиотики и вакцины в России, нейронауки в Китае, биотехнологии в Иране, доклиническое тестирование в Бразилии, биоэкономика в ЮАР, генная терапия в ОАЭ и лечение рака в Индии — ученые из стран БРИКС+ рассказали о своих достижениях в биомедицине, биотехнологиях и нейронауках. Коллеги из портала Inscience.News, входящего в нашу экосистему, послушали, какие успехи представили участники встречи рабочей группы БРИКС в Сколково.
Россия: вызов резистентности
Заседание открыл директор Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, академик РАН Александр Габибов. Он показал график по степени резистентности населения стран мира к антибиотикам. На первом месте, превышая второе почти в два раза, оказалась Италия. Резистентность к антибиотикам становится глобальной проблемой и является одним из ключевых направлений развития медицины в Институте биоорганической химии. Сотрудники института в 2023 году синтезировали новые антибиотики, к которым нет резистентных бактерий сейчас.
«Мы живем в эпоху больших данных. Мы обязаны собирать и анализировать большие данные, чтобы сделать что-то новое, создать новые химические соединения и лекарства. Для этого нам помогает машинное обучение и искусственный интеллект. Сегодня мы много анализируем генетические базы и занимаемся этим в нашем Институте биоорганической химии. У нас огромная биохимическая библиотека расшифрованного генома. Наша идея — собрать данные, чтобы преодолеть резистентность к антибиотикам. В этом направлении мы также сотрудничаем с другими странами. Например, мы выделили причину резистентности для антибиотиков на клеточном уровне в кооперации с китайскими учеными», — рассказал директор ИБХ РАН Александр Габибов.
Также российские ученые исследовали каталитическую активность ферментов, чтобы повысить активность антител. Они создали «магическую пулю» с помощью технологии моноклональных антител — она нацелена именно на раковые клетки, ее функция — одновременно диагностика и терапия.
Ключевые достижения российских ученых
Еще одним достижением российских ученых стало выделение из микробиоты сибирского медведя (а именно из слюны) антибиотика амикумацина. Изучив нестабильный антибиотик, который не удавалось ранее выделить другими способами, российские исследователи из ИБХ РАН создали синтетический аналог амикумацина, к которому у бактерий тоже еще не развита резистентность.
Важнейшим достижением ученых стало создание вакцины «Спутник V» против COVID-19. Это было прорывное открытие, открывшее путь к дальнейшей разработке новых РНК-вакцин.
Кроме того, ученые выработали новый иммунологический подход: метод получения моноклональных антител с использованием одной B-клетки. Моноклональные антитела — антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной клетки-предшественницы. Этот метод лечения также работает против COVID-19, но, к сожалению, как уточнил Александр Габибов, не работает с омикроном. Тем не менее сейчас подход к синтезу моноклональных антител с использованием одной В-клетки используется в противоопухолевом лечении пульмонологических заболеваний.
Также для лечения рака российские ученые работают над CAR-T-терапией. Идея технологии клеток состоит в том, чтобы собственные T-клетки пациента были генетически модифицированы. Их перепрограммируют так, чтобы они научились распознавать и уничтожать опухоли.
«Это очень дорогая терапия. Для нее делается забор крови пациента, она обрабатывается особыми антителами с рецепторами, которые направлены (таргетированы) конкретно против опухоли. Однако эта технология требует дальнейших исследований, потому что мы обнаружили много побочных эффектов. Были даже летальные исходы. Поэтому мы начали работу в нейтрализации токсичности CAR-T клеток и смогли разработать «выключатель» с помощью внедрения катализатора», — рассказал Александр Габибов.
Также ученые разработали алгоритм для распознавания спинальной травмы и использовали иммунную терапию для минимизации эффектов нейротравм.
Бразилия: новая инновационная программа
Представитель Бразилии на рабочей группе БРИКС рассказала, как Бразилия стремиться развивать международную кооперацию в биотехнологиях. В Бразилии была создана программа Pro-API, объединяющая медиков, биологов и химиков со всего мира для разработки новых доклинических тестов, токсикологических лабораторий, новых лекарств.
«Более 2 миллиардов долларов было финансировано в «Новую инновационную программу Бразилии», это самый большой научный инновационный проект в истории. Направлениями развития проекта являются доклинические исследования, разработка новых лекарств, информационные технологии в обеспечении здравоохранения. Приоритетные тематические направления для Бразилии сейчас — диагностика, развитие вакцин и биобанков, исследование влияния новых возникающих вирусов», — рассказала Таис Халин Ваз Соуза, координатор программ и проектов по здоровью, биотехнологиям и агронаукам, заместитель генерального директора по здравоохранению Центра геномной и системной биологии в Бразилии.
Первый контракт с GMP Enviroment уже был заключен. В стране создали лабораторный комплекс «Орион». Это лаборатория с доступом к синхротрону четвертого поколения, который будет использоваться для решения задач биомедицины. В ней будет работать ученые из Южной и Центральной Америки, а также Карибских островов. Таис Соуза уточнила, что ученые в этом центре также будут исследовать эволюцию вирусов на животных.
Говоря о достижениях страны в борьбе с COVID-19, представитель группы БРИКС из Бразилии уточнила, что они создали на полностью свою вакцину против коронавируса SpiN-TEC.
Достижения в Арабских Эмиратах
Для генетической терапии в ОАЭ используется технология CRISPR/Сas, позволяющая удалять и вставлять гены. Ученые также создали систему таргетной доставки лекарств, которая основана на использовании наночастиц.
Также в стране развивается телемедицина. «Внедрение телемедицины помогает всем жителям ОАЭ получать качественную и оперативную медицинскую помощь. Мы развиваем цифровые технологии для обеспечения ментального здоровья населения, создаем программы психологической поддержки, работающие как интернет-сервисы и через мобильные предложения. Университет Халифы работает над нейропротезированием и brain-machine интерфейсами, чтобы помочь пациентом с моторными нарушениями», — рассказал Томас Луни, профессор Центра биотехнологических исследований в ОАЭ.
Центр в Абу-Даби развил новые технологии для лечения болезней, в том числе COVID-19, с помощью стволовых клеток. Например, в стране используют терапию стволовыми клетками под названием UAECell19. Также есть EGP — геномная программа ОАЭ, она представляет собой базу данных примерно 70% жителей ОАЭ. Программа создана с помощью кооперации с несколькими университетами. Исследовательские и медицинские центры, университеты используют эти данные для персонализированной медицины и лечения сложных заболеваний, таких как рак или сердечная недостаточность.
«Мы активно работаем в отношении стратегического партнерства, в Дубае создан Глобальный центр исследований в Дубайском научном парке. По лечению COVID-19 мы работали с Российским фондом прямых инвестиций по программе MoHAP, с Китаем реализуется программа по внедрению искусственного интеллекта в клиническое лечение», — рассказал Томас Луни.
В Арабских Эмиратах также была разработана UAE National Biosecurity Stategy — национальная стратегия по обеспечению биобезопасности. Как рассказал Томас Луни, благодаря ей обеспечивается безопасность и этическое развитие в использовании биотехнологий. Одна из ключевых идей ОАЭ (что связано с собранной базой ДНК) — использовать данные генома жителей безопасно.
Китай: нейронауки как приоритет развития
23% всех статей по биотехнологиям написано в Китае. Жуйцзюнь У из Китайского национального центра биотехнологий отметил прорывы во внедрении чипов и работу над интерфейсами мозг-компьютер, которые могут превращать мысли в печатную речь с помощью имплантированных электродов. В 2022 году в Китае создали 19 новых медицинских препаратов и 55 новых медицинских устройств. Значительный прогресс достигнут в развитии биологических пестицидов, что выполняет одну из ключевых задач Китая — улучшение показателей продуктовой безопасности.
«Основное направление развития для Китая — нейронауки и продление продолжительности жизни. Мы обращаем внимание, что международная кооперация в сфере биомедицины — это реализация стратегии win-win для всех стран мира, и поэтому Китай открыт к кооперации», — подчеркнул Жуйцзюнь У.
Представители Китая также отметили широкую кооперацию Китая со странами БРИКС, с Англией, Америкой, Швецией и другими странами по всему миру.
Южная Африка и биомедицина
В Южной Африке разработали биоэкономическую стратегию, которая объединяет сферу агрикультуры, здоровья, индустрии и окружающей среды. В качестве дополнительного элемента интеграции в стратегии указано внедрение технологий: машинное обучение и использование искусственного интеллекта должно помочь связать этапы разработки технологий и доставки их на рынок, сопоставить предложение и спрос в сфере научных исследований.
«27-ая статья конституции ЮАР гарантирует каждому жителю страны право на доступ к сервисам здравоохранения. Перед нами стоят много социальных задач, и здоровье граждан — одно из важнейших. Мы работаем над инновационным развитием в сфере здоровьесбережения и над достижением целей устойчивого развития в стране. В этом направлении нам нужна международная кооперация. Именно поэтому у нас также есть программа SHIP — стратегическое инновационное партнерство в сфере здравоохранения. Это нужно, чтобы найти и поддерживать междисциплинарные исследования, начиная с разработки до продажи — выхода исследований на рынок. Мы работаем над кооперацией государственных ресурсов и частного партнерства и стараемся привлекать международные компании и инвестиции со стороны других государств», — выступил Брюс Чиламулеле, заместитель директора по инновациям в сфере здоровья в Департаменте науки и техники ЮАР.
Разработанная стратегия объединяет цели по созданию улучшенной системы таргетной доставки лекарств, развития информационной системы здравоохранения, разработки новых медицинских устройств.
Иран: активное развитие биомедицины
Представитель Ирана из Центра развития биотехнологий и прогресса, Камал Разави Разаркхиани рассказал о государственной поддержке биомедицины в стране. В целом в Иране финансируется биомедицина, есть 33 самостоятельно синтезированных лекарства. В стране функционируют 50 исследовательских центов, 91 образовательный центр. В биомедицинской сфере Ирана есть также такие достижения, как 11 разработанных вакцин.
«Более 60% технологий, основанных на новых знаниях и технологий, которые экспортируются из Ирана — биотехнологии. Это первая страна в своем регионе Азии по производству лекарственных препаратов», — пояснил Камал Разави Разаркхиани.
Индия: нейробиология и рак
Одно из основных направлений развития биомедицины в Индии — развитие противораковой терапии. Страна занимается инвестициями в наукоемкие производства лекарств. В эту систему также вовлечены министерство сельского хозяйства и министерство образования страны. Идет работа над одноклеточным подходом (single cell approach) к лечению нейрозаболеваний.
Индия использует нейромеханические симуляторы для лечения заболеваний, связанных с поражением спинного мозга. Центр нейроисследований и нейробиологических исследований в Индии сотрудничает с университетами и исследовательскими центрами по всему миру. Консул Индии в России Абишек Баколиа подчеркнул, что особый фокус правительство Индии делает ставку на нейроисследования. Достигнут прогресс в исследовании вируса папилломы человека. Также страна акцентируется на борьбе с генетическими заболеваниями. Другим приоритетом развития является генетическая терапия.
Также на встрече рабочей группы были представлены несколько проектов, которые претендуют на финансирование со стороны подразделения научно-технической и инновационной политики БРИКС. О том, на что запрашивают финансирование страны БРИКС в рамках развития нейронауки и биотехнологий, читайте в следующих материалах.
Автор: Алиса Ершова