С открытия в прошлом веке пенициллина началась новая эра в медицине. Благодаря антибиотикам удалось укротить многие болезни, которые до этого на протяжении тысячелетий убивали людей. Но «гонка вооружений» продолжается: ученые и фармацевтические компании находятся в постоянном поиске новых лекарств против болезнетворных бактерий.
Сегодня команда пермских учёных работает над созданием антибиотика нового поколения. Возглавляет эту группу старший научный сотрудник лаборатории асимметрического синтеза ПГНИУ Сергея Шипиловских.
Точечный удар
Молодой учёный рассказал «АиФ-Прикамье» о перспективной разработке. По словам Сергея Шипиловских, антибиотики — это одно из самых важных направлений в медицине.
«В чём проблема бактерий? Под воздействием лекарства они, как грибы и вирусы, постоянно мутируют и приобретают устойчивость к противомикробным препаратам. Возбудителей болезней, которые получили такую резистентность, называют “супермикробами”. Если не разрабатывать новые классы антибиотиков, то можем прийти к тому, что человек будет умирать от любого заражения. Более того, по данным ВОЗ, Россия относится к одной из самых неблагополучных стран: у нас встречается больше всего резистентных форм бактерий. Это следствие того, что наши жители часто хаотично и даже безграмотно употребляют антибиотики, в том числе при простуде и вирусных заболеваниях. Недаром государство озадачилось этим вопросом и запретило их продажу в аптеках без рецепта. Свою роль играет и квалификация врачей, порой бездумно выписывающих антибиотики, и то, что пациенты не до конца проходят курс», — рассказывает Сергей Шипиловских.
Александр Перезверев, «АиФ-Прикамье»: Чем чревато прерывание курса?
Сергей Шипиловских: А тем, что у вас в организме остаётся достаточное число бактерий, которые получили стресс и в итоге — лекарственную устойчивость к антибиотику. И потом при повторном лечении этот антибиотик будет уже неэффективен.
— Вы с коллегами по лаборатории разрабатываете новый класс антибиотиков на основе производных пирролкарбоновых кислот. Из какого сырья можно получить ваши вещества?
— Наши препараты синтезируются из дешёвого крупнотоннажного сырья — компонентов, получаемых при переработке нефтепродуктов. Один из действующих компонентов — аминотиофены Гевальда. Мы стараемся создать антибиотики селективного действия. Обнаружили вещества, которые, например, убивают золотистый стафилококк, но при этом никак не действуют на ту же эшерихию коли (кишечная палочка. — Авт.) и другие бактерии. Сейчас предстоит установить механизм действия этих соединений и понять, почему они убивают одни бактерии, а другие — нет. Это важное направление: при употреблении антибиотиков, которые селективно воздействуют на один вид бактерий, остальные не подвергнутся стрессу и не станут мутировать. Также мы хотим исследовать возможность воздействия нашего антибиотика на персисторные формы бактерии. Положительные результаты здесь у нас тоже есть.
— Что такое персисторная форма бактерии?
— Один из самых эффективных механизмов её защиты. В неблагоприятной ситуации (например, когда человек употребляет антибиотик) бактерия впадает в эту форму. Она замирает, приостанавливает все метаболизмы и может длительное время никак себя не проявлять. Затем при наступлении благоприятных условий снова переходит в активную форму и начинает размножаться. В этом плане одна из самых страшных микобактерий — палочка Коха (возбудитель туберкулёза). Сегодня антибиотиков, которые бы убивали бактерии в персисторной форме, на полках аптек вы не увидите. Их просто нет. Исследования в этом направлении ведутся. Опубликованы данные о двух веществах, которые могут уничтожать такие бактерии. Мы тоже, повторюсь, работаем по этой теме.
Низкая токсичность
— Если на основе ваших исследований создадут антибиотики, при каких заболеваниях их можно будет применять?
— При всех воспалительных процессах в организме. Бактерии ведь могут атаковать любой орган и вызывать массу заболеваний. Наше вещество, например, успешно борется с бактериями, вызывающими кишечные расстройства, гниение (при ранах и операциях), туберкулёз.
— Обычно антибиотики обладают массой побочных эффектов, бьют по микрофлоре ЖКТ, подрывают иммунную систему.
— Разрабатываемые нами вещества имеют низкий — четвёртый — класс токсичности (это мало опасные вещества; для сравнения: у популярного в России амоксициллина — третий класс, он относится к умеренно опасным). Взрослому человеку массой 75 кг можно съесть около 100 г действующего вещества. Конечно, токсичность проверили в рамках доклинических испытаний на мышах: они хорошо переносят наши препараты в большой дозе.
Сейчас на средства гранта Российского научного фонда (РНФ) занимаемся модификацией структуры действующего вещества. Мы выделили семь направлений, по которым планируем изменять его молекулярное строение. Цель этих исследований — проверить модифицированные структуры на биологическую активность, чтобы получить препараты, которые бы обладали селективным действием, могли бороться с персисторными формами бактерий, были низкотоксичными и имели минимум побочных эффектов при расщеплении в организме.
Другая важная задача исследований — модифицировать наш препарат в твёрдую порошкообразную форму. Ведь человеку проще выпить таблетку, чем готовить ту же суспензию. При этом снижается себестоимость производства, твёрдые препараты дольше хранятся, их удобнее и дешевле транспортировать.
Когда в аптеке?
— Сергей, уже получили патенты на какие-то свои разработки?
— Часть исследований запатентовали, часть — нет.
— Когда можно будет увидеть результаты работы вашей лаборатории на аптечных полках?
— Это зависит от многих факторов. Надо понимать, что сейчас от изобретения лекарства до его попадания на аптечные полки проходит 20−30 лет. Это дорогостоящий процесс. Фармкомитет постоянно ужесточает правила по антибиотикам. Нужно провести большой цикл клинических испытаний, в том числе исследования того, как новое лекарство влияет на здоровье последующих поколений людей.
Мы занимаемся фундаментальной наукой: нашли перспективные вещества, которые обладают биологической активностью. Но клинические испытания, вывод лекарства на рынок — это уже задача фармакологических компаний. К сожалению, в нашей стране фармацевтическая отрасль развита слабо. Отечественные компании по большей части занимаются дженериками антибиотиков — у них нет своих исследовательских центров, как у западных корпораций. Поэтому научные исследования по новым препаратам в России в основном сосредоточены в университетах.
На запуск одного лекарства крупнейшие мировые компании тратят около одного миллиарда долларов. Грант, который мы получили от РНФ, — 3 млн рублей. Этого хватит на проведение фундаментальных исследований и начальных испытаний перспективных веществ. Поэтому, может, я и не застану то время, когда на полке появятся лекарства, созданные на основе наших исследований. Но хочется, чтобы наши разработки принесли пользу людям.
Читайте также: Будущее медицины: вирусы вместо антибиотиков.
