Молекулы-киборги. Как казанские учёные обманули природу
Искусственные молекулы, которые эффективнее антибиотиков изобрели ученые в Казани. Какие болезни можно ими вылечить?
В ходе научных разработок учёные получили искусственные молекулы, способные убивать вредные для организма клетки. Они эффективнее и безопаснее антибиотиков.Как действуют новые лекарства, рассказывает профессор Владимир Галкин, директор Химического института им. Бутлерова КФУ.
Гениальное – просто
Над разработкой лекарств вот уже 15 лет трудится команда под руководстом восьми человек – сотрудников крупнейших вузов республики – КФУ, КГМУ, КГМА, КГАВМ и КНИТУ(КХТИ). Синтезируют готовые молекулы химики, их свойства изучают биологи, рецептуры лекарственных препаратов создают медики. За цикл научных трудов и изобретений им накануне Нового года вручили Государственную премию РТ.
«Подход, который мы использовали при синтезе новых препаратов, называется биомиметическим, - рассказывает Владимир Иванович. – В переводе с латыни - «подражание природе». Состав и структура многих важных биологических молекул - ферментов, мембран расшифрованы. Мы создали похожие, но более простые соединения, всего около 130. На их основе создаются таблетки, мази, гели. Разработано и запатентовано уже более десяти лекарственных форм».
Воздействуют на организм они разными способами. По строению некоторые препараты похожи на липидные мембраны – в их состав включены схожие углеродные хвосты и атомы фосфора. Опасная патогенная клетка не отличает обман, принимает искусственную молекулу за часть своей мембраны и разрешает ей «прилепиться» к себе. В результате клетка гибнет. В другом случае препараты моделируют структуру ферментов, которые клетки пропускают внутрь, где «обманка» убивает болезнетворные микроорганизмы. Учёные научились «подделывать» и сложные ферменты, содержащие металл. В составе новой молекулы оставляют центральный биоактивный узел, а окружение подбирают так, что оно наносит вред опасным микроорганизмам.
Слезть с иглы
Сейчас препараты испытывают на животных. Возбудители заболеваний, которые новые гели, мази и таблетки способны обезвредить, у человека и животных общие - бактерии, грибки, гельминты. Они вызывают гнойные маститы, катаральные конъюнктиво-кератиты, аскаридозы, гельминтозы, микозы и другие болезни.
«У наших препаратов множество преимуществ, - рассказывает Владимир Галкин. – Их эффективность выше, чем у многих антибиотиков. После курса лечения пациентам назначают противогрибковую терапию. Новые препараты уничтожают всю патогенную микрофлору, не нанося вред организму, - для терапии достаточно маленькой концентрации, тысячной доли процента. Разница между лекарственной и токсичной дозой велика, а значит, риск передозировок падает. Стоимость таких лекарств ниже. Действуют они быстрее: если тетрациклиновой мазью болезни глаз у телят лечат три-четыре месяца, новые препараты устраняют недуг в считанные недели».
Создание препаратов для животных – промежуточная стадия. Конечная цель учёных - синтез лекарств для людей. По словам Владимира Галкина, это поможет не только заместить импортные лекарства, но и «слезть с фармацевтической иглы Запада», ведь сейчас в России 90% самых востребованных препаратов – иностранного производства.