Как создать лекарство без побочек? Ответ нашли биомедики из МГУ
Наверное, многим при прочтении инструкции к лекарственным средствам приходила в голову мысль о том, что побочные эффекты кажутся более пугающими, чем само заболевание. Почему у лекарств есть нежелательное действие? И когда наука, наконец, сможет предложить нам лекарство без побочек? Один из вариантов решения проблемы нашли на химфаке МГУ.
О таком лекарстве нам рассказала кандидат химических наук, доцент химического факультета МГУ Анна Скуредина, которая занимается созданием новых форм антиинфекционных препаратов.
«Одна из причин возникновения побочных эффектов в том, что лекарство распространяется сразу по всему организму и оказывает системное действие, т.е. влияет практически на все органы и ткани », – поясняет Анна Скуредина. Поэтому она с коллегами занимается разработкой инновационных форм существующих препаратов. «Мы занимаемся «упаковкой» лекарств на молекулярном уровне, – рассказывает специалист. – При этом необходимо использовать не простые материалы, а наноматериалы – своего рода частицы, которые не видны глазом. Все контейнеры лекарств являются биосовместимыми и нетоксичными, нейтральными по отношению к нашему организму».
По словам Анны, «упаковка» может состоять из фрагментов жиров, углеводов, белков или представлять собой «химеру» и включать несколько типов наноматериалов. Здесь перед исследователями стоит сложная задача по выбору наиболее подходящего контейнера для лекарств. Также сотрудники лаборатории используют разнообразные природные полимеры (например, хитин из панцирей крабов, целлюлозу, пептиды и компоненты биомембран клеток человеческого организма) и одобренные для медицинского использования синтетические вещества.
Попутно решается ряд важных вопросов: как «упаковочная» система проявит свои особенности в растворе? Будут ли образовывать гели или наносферы? Какого размера окажутся образования? Какова их стабильность при длительном хранении? «Мы стремимся выяснить, как именно поведет себя контейнер в организме человека, – говорит Анна. – При контакте «упаковки» лекарств с ферментами и средой желудочно-кишечного тракта контейнер постепенно разрушается, высвобождая порции лекарственных средств. Так осуществляется получение необходимых концентраций лекарства и достаточного терапевтического эффекта в течение длительного времени. Причем высвобождение можно реализовать с необходимой скоростью в зависимости от состава контейнера, что важно с точки зрения подбора того или иного препарата для конкретного пациента. Такой подход был нами запатентован в 2021 году».
Имеется возможность «упаковывать» не один тип лекарственных молекул, но создавать системы с двумя и более препаратами. Это позволяет уменьшить количество принимаемых пациентом таблеток (а значит, легче будет соблюдать режим приема лекарств). А иногда под каждый препарат подбирается свой контейнер. Причем для любого средства в такой комбинации лекарств есть способ устранения его специфических недостатков: можно улучшить растворимость, обеспечить необходимое время действия и т.д. Подобные системы, к которым относятся, например, комбинированные препараты для терапии бактериальных инфекций дыхательных путей, уже разработаны и успешно протестированы учеными химического факультета.
Как уже говорилось, побочные эффекты обусловлены системным, не локальным воздействием лекарственных средств на организм, поэтому актуальна задача обеспечить «точное попадание в цель», поэтому ключевым направлением является модификация «упаковки» для таргетной терапии. «Это, по сути, создание некой «адресной метки», которая укажет организму, куда именно необходимо доставить определенный наноматериал, – поясняет Анна Скуредина. – Получается сложная логистика на уровне органов и тканей. Такой подход позволяет лекарству работать не системно, а в строго определенном месте; это позволяет снизить нагрузку на организм и за счет локального действия улучшить эффективность терапии».
Идея, вроде бы, простая, но бывают курьезы: «Однажды на конкурсе молодежных стартапов меня попросили кратко объяснить, чем я занимаюсь, – вспоминает Анна Скуредина. – Сказала, что системами доставки лекарств. Две недели меня считали логистом фармацевтической компании, а не химиком. Чисто технически это правда, но на наноуровне».