Боль в помощь

Украина Киевская обл. Киев

Боль в помощь

Эта история началась в 1970 г., когда биолог из Стенфордского университета Бальдомеро Оливера вернулся на родину для организации лаборатории на Филиппинах. Из-за отсутствия финансирования работа не пошла, зато хобби Оливеры – коллекционирование ракушек – неожиданно получило серьезное научное продолжение. И открыло новую страницу в биотехнологии и практической медицине – обез­боливание веществами, позаимствованными у моллюсков. Однажды Оливера задумался над тем, как можно использовать, вырабатываемые улитками-конусами (в изобилии водятся у берегов Филиппин) токсины, являющиеся смертельным ядом для рыб. Улитки их впрыскивают с помощью хоботка, снабженного миниатюрным «гарпуном». Спустя несколько лет, уже после возвращения биолога в США, было решено проверить, что произойдет, когда один или несколько пептидов, входящих в состав яда улитки Conus geographus, ввести мышам непосредственно в мозг, а не в брюшную полость, как это делалось раньше.

Между жизнью и смертью

Боль – наиболее распространенный симптом заболеваний. Это одна из главных причин, по которой люди обращаются за медицинской помощью. Поэтому неудивительно, что анальгетики (болеутоляющие средства) люди используют чаще других лекарств. Исследования на животных показали, что боль и стресс могут подавлять иммунную систему и усиливать рост опухоли. Один из ведущих экспертов в области боли доктор Роналд Мелзак говорил: «Боль может иметь большое влияние на смертность и заболеваемость… Она может означать разницу между жизнью и смертью». Обычно боль описывают как острую или хроническую. Разница заключается лишь в ее продолжительности. Например, хроническую определяют как такую, которая длится дольше, чем ожидаемое нормальное время выздоровления, а острой – ту, окончание которой можно прогнозировать. Хроническая боль – одна из самых дорогостоящих проблем современного здравоохранения в промышленно развитых странах. Согласно подсчетам, она поражает там 25 – 30 % населения. Хроническую боль часто пытаются унять с помощью препаратов, предназначенных для других целей. Однако несколько лет назад, в 2004 г., появились новые препараты, специально предназначенные для лечения одной из форм болей, устойчивой к противовоспалительным средствам и опиатам, основным классам анальгетиков. Один из них – приалт (циконотид) фирмы Elan – анальгетик, который нужно вводить в спинномозговую жидкость. Такой метод обычно используют как крайнее средство при введении морфия больным СПИДом или онкологическим больным с последней стадией заболевания. Как отмечает профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско Аллан Басбаум, «это первое лекарство, изначально предназначенное для обезболивания. Остальные, в отличие от него, применялись при лечении других патологий, и лишь когда у них обнаруживались анальгетические свойства, использовались в качестве обезболивающих средств». А теперь мы подошли к самому интересному. Приалт – это синтетическая копия яда, вырабатываемого улиткой Conus Magus, обитающей в Индо-Тихоокеанском бассейне. Именно ее способностями блокировать болевые ощущения начал заниматься Бальдомеро Оливера, находясь в вынужденной командировке на Филиппинах.

Волшебный конус

Вернувшись в США, биолог продолжил свои исследования. Им было обнаружено, что вырабатываемые моллюсками токсины чрезвычайно многочисленны и разнообразны – около 500 видов улиток производят не менее 50 тыс. токсичных пептидов. В то же время во мире известно около 10 тыс. алкалоидов растительного происхождения. Ученых, естественно, заинтересовало, как возникает такое разнообразие. Затем появилась мысль о возможности их применения в медицине. Однако, несмотря на все усилия, ученым из лаборатории Оливеры удалось получить лишь каплю драгоценного яда моллюсков. Тогда к работе подключились высококлассные химики – специалисты по пептидам. Биохимик Джордж Мильянич в сотрудничестве с коллегами из исследовательского отдела фармацевтической фирмы Neurex взялся за непростую задачу – синтез омега-конопептидов, т.е. токсинов, блокирующих некоторые кальциевые каналы, передающие нервные сигналы в спинной мозг. Некоторые из омега-конопептидов (токсичны для рыб, но не для человека) в небольших количествах были получены из моллюсков Conus Magus. За короткий период химики научились получать в граммовых количествах искусственные омега-конопептиды. К этому времени уже был готов перечень возможных сфер применения особенно интересного конопептида, впервые выделенного в лаборатории Оливеры. Сначала обезболивание стояло не на первом месте, но вскоре все изменилось. Надежды на конопептид SNX-111 как на противоэпилептическое средство рухнули, как только опыты из стадии in vitro (в пробирке) перешли в стадию испытаний на лабораторных животных. При введении пептид вызывал у мышей тремор (неконтролируемое дрожание мышц), т.е. то, против чего собирались использовать препарат, например, при лечении болезни Паркинсона. Тогда работа была направлена на изучение сильных болеутоляющих свойств SNX-111. Ученые установили, что он, как и морфин, блокирует один из типов кальциевых каналов (N-тип), что приводит к непроводимости их для ионов кальция. В результате подавляется передача импульса в спинной, а затем и головной мозг, где и возникают болевые ощущения. Исследования, проведенные на животных, показали, что SNX-111 оказывает анестезирующее действие в тысячи раз меньших дозах, чем опиаты, и при этом не вызывает привыкания и зависимости. Далее были начаты испытания SNX-111 на пациентах, страдающих сильными болями, не утихающими даже при введении опиатов в мозг. Таким же способом людям, находящимся на последней стадии заболевания, стали вводить синтетический пептид SNX-111. Этот препарат был точной копией пептида, вырабатываемого улиткой. Протестировав сотни искусственных аналогов, ученые вернулись к тому, что было создано природой.

Человека лечим…

С 1989;го по 2004 г. SNX-111, теперь уже получивший название приалт, с успехом прошел еще одну стадию клинических испытаний и был одобрен к применению как препарат для снятия непрекращающихся болей, не поддающихся действию никаких других анальгетиков. «Приалт» помогает отчаявшимся людям, испробовавшим все, что только возможно», – говорит Майкл Лионг, курировавший клинические испытания в Elan. А между тем резервы улитки-конуса как гениального природного фармацевта практически не использованы. В 1999 г. биологи из Гарвардского университета обнаружили, что у двух видов этих моллюсков имеются токсинные гены, которые эволюционируют со скоростью, недостижимой ни для каких других генов у любых других организмов. Этим фактом заинтересовались руководители сразу нескольких компаний. И прежде всего Оливера – основатель новой области биомедицины. Интерес также проявили биотехнологические фирмы из Австралии – Xenome и Metabolic Pharmaceuticals. Они быстро начали работы по использованию токсических пептидов улиток-конусов как основы для лекарственных средств, снимающих хроническую боль. В настоящее время разработан ряд препаратов, которые уже разрешены к применению или находятся на завершающей стадии клинических испытаний. Это CGX-1160 фирмы Cognetix (Солт-Лейк-Сити, США). Он добывается из Conus geographus. В исходном виде представляет собой смертельный для рыб яд. ACV1 (Metabolic Pharmaceuticals, Мельбурн, Австралия) – яд улитки C. victoriae – снимает неврологические боли, ускоряет лечение при повреждении нейронов. Xen 2174 (Xenome, Брисбен, Австралия) уменьшает хроническую боль. Препарат TIA этой же фирмы предназначен для лечения сердечно-сосудистых заболеваний (получают из смертельного для рыб токсина моллюска C. tulipa). И, наконец, приалт (Cognetix, Дублин, Ирландия) – синтетический аналог яда C. Magus.

А природа – в опасности.

Между тем возросшая потребность в улитках-конусах может привести к увеличению их вылова, что вызывает обоснованное опасение тех стран, у берегов которых они обитают. Кроме того, небольшой размер пептидов, входящих в состав яда улитки, делает их очень привлекательным объектом для желающих создать ядовитые молекулы с тем, чтобы в дальнейшем их использовать в качестве биологического оружия. Так, в России ученые пытались (сейчас эта программа уже закрыта) встроить ген пептида Conus geographus, опасного для человека, в геном вируса оспы. «Эту проблему можно было решить, нам просто не хватило времени», – говорит Сергей Попов, один из экс-руководителей проекта по созданию биологического оружия, а ныне профессор биологии Университета Джорджа Мейсона. В настоящее время ученых прежде всего интересуют те реальные 50 тыс. пептидов, которые вырабатывают улитки-конусы – скромные моллюски и одновременно гениальные фармацевты. Изучение этого чуда эволюции займет еще многие десятилетия и, несомненно, даст огромный практический результат для биотехнологии и медицины.

Виталий Власенко

Версия для печати

Теги: Нет тегов