Медицина

Эффект семи аминокислот

Науку принято делить на фундаментальную и прикладную. При этом подчеркивают: результаты первой весьма далеки от практического применения. Действительно, многие исследования лишь спустя годы, а то и десятилетия находят выход в конкретных разработках - приборах, механизмах, технологиях. Однако есть и такие фундаментальные работы, которые достаточно быстро доказывают свою практическую значимость. Так, в Институте молекулярной генетики РАН при изучении синтеза и структурно-функциональной организации физиологически активных пептидов вышли на создание высокотехнологичной продукции - лекарств для стимуляции функций мозга в экстремальных условиях.

Одним из значительных событий в биологии XX в. явилось обнаружение у млекопитающих универсальных биорегуляторов - пептидов. Это широкий класс физиологически активных соединений, выступающих в роли посредников между клетками. Они объединяют и регулируют три основные системы: иммунную, оберегающую организм от чужеродных агентов, нервную, реагирующую на изменения окружающей среды и обеспечивающую быстрые ответные реакции, и неразрывно связанную с ней эндокринную. Но у пептидов есть "противники" - специальные белки, расщепляющие их до аминокислот. Словом, в организме и отдельных его органах существует баланс между образованием белковых соединений и их распадом. Часто именно он и определяет норму и патологию, характер наших эмоций. Открытие в 60-х годах XX в. голландским исследователем Дэвидом де Видом и его сотрудниками способности коротких пептидов влиять на мозг экспериментальных животных, стимулируя внимание и память, позволило глубже проникнуть в механизмы этих явлений, послужило основой для создания лекарственных препаратов, помогающих справляться с патологическими процессами.

В течение последних 25 лет такие попытки специалисты предпринимали неоднократно, но первоначальные надежды на быстроту и продуктивность медицинских разработок не оправдались. Сложность в том, что жизнь пептидов в организме чрезвычайно коротка: от нескольких секунд до десятков минут. Это обстоятельство и является основным препятствием на пути создания из них синтетических лекарств.

В мировой медицинской практике используют примерно 40 пептидных препаратов, из которых синтетических - только одна треть. А поскольку они повышают результативность умственного труда, корректируют некоторые патологии центральной нервной системы, потребность в них колоссальная, особенно в современную эпоху, когда многие профессии сопряжены с длительным психическим напряжением. Да, сегодня врачи располагают довольно широким набором психостимуляторов, но ни один из них не сочетает одновременно высокую эффективность, длительность действия, быстроту наступления реакции и отсутствие негативных последствий. Поэтому в конце 1970-х годов ученые нашего Института совместно с коллегами из МГУ им. М. В. Ломоносова под руководством академика АМН СССР (ныне РАМН) Игоря Ашмарина приступили к созданию принципиально нового лекарственного препарата с ноотропным спектром действия для стимуляции функций мозга в экстремальных условиях.

За основу был взят природный гормон кортикотропин, содержащий более 30 аминокислот, вырабатываемый в организме даже при небольшом стрессе. Допустим, вы случайно прикоснулись к горячему утюгу и не успели сильно обжечься, как на это сразу же откликнулась частотой сокращений сердечная мышца, образовав так называемый адренокортикотропный гормон, воздействующий на память (должны же мы запомнить случившееся, чтобы впредь не повторить ошибку). Из него выбрали минимальный фрагмент, состоящий из четырех аминокислот. Затем к нему присоединили еще один из трех аминокислот, наиболее устойчивый к расщеплению в организме, пролонгировав таким образом действие природного гормона примерно в 30 раз. В результате этой поистине ювелирной работы появился новый синтетический пептид из семи аминокислот - семакс, ставший базовым при разработке лекарственного препарата с одноименным названием.

Апробация его на животных дала поразительные результаты: крысам достаточно было ввести пять миллионных долей грамма, чтобы на сутки повысить их способность к обучению. К тому же он ослаблял амнезию, улучшал кровообращение в головном мозге и оказывал антигипоксическое (защитное) действие по отношению к дефициту кислорода.Но каким способом вводить пептид в организм? Путь через желудочно-кишечный тракт исключался - слишком малое количество препарата сможет тогда дойти до мозга. Внутримышечные или внутривенные инъекции хороши в условиях клиники. А как быть в экстремальных обстоятельствах, в которых обычно существуют операторы, диспетчеры, военнослужащие, спортсмены - потенциальные пользователи лекарства? Поиски привели к интраназальному (через полость носа) способу введения пептида как наиболее эффективному и простому. Затем начались фармакологические эксперименты, получение на их основе лекарственной формы "Семакс-0,1% раствор", клинические испытания. После регистрации в 1994 г. в РФ и разрешения на применение в медицинской практике начался промышленный выпуск препарата. Его способность стимулировать умственную активность хорошо продемонстрировали занятые на интенсивном производстве работники операторских служб Пермской ГЭС. Например, одноразовое введение "Семакса" за 1 - 2 ч до тестирования значительно снижало количество ошибочных реакций людей в конце рабочего времени. Таким же был эффект и на второй день. А курсовое применение (7 - 10 дней) приводило к улучшению циркуляции крови и параметров, характеризующих интеллектуальные функции. С 1996 г. препарат широко используют в здравоохранении как лечебно-профилактическое средство, стимулирующее адаптационно-приспособительные возможности здорового человека в экстремальных условиях. Работа по его созданию, организации производства и внедрению в клиническую практику удостоена в 2001 г. премии Правительства РФ и многочисленных наград на российских и международных выставках.

В процессе клинического применения были обнаружены другие полезные свойства семакса, раздвигающие горизонты его биологической активности. Оказалось, при взаимодействии с нейронами головного мозга он предотвращает их гибель. Это обстоятельство привело к появлению в 2004 г. новой лекарственной формы на основе уже действующей - "Семакс-1% раствор", высокая эффективность которой доказана при лечении больных с тяжелыми нарушениями мозгового кровообращения. Если начать введение этого препарата в пределах шестичасового интервала после инсульта, то можно значительно ускорить восстановление нарушенных неврологических функций. Кроме того, "Семакс-1% раствор" используют в реанимационных отделениях и нейрохирургических клиниках для лечения пациентов после тяжелых травм, затянувшихся реанимационных мероприятий и операций с многочасовым наркозом.

На сегодняшний день выпущено более 1,5 млн. упаковок "Семакс-0,1% раствор" и 40 тыс. упаковок "Семакс-1% раствор", распространяемых через аптечную сеть. Оба препарата включены в реабилитационные наборы поисково-спасательных служб и отрядов МЧС РФ. Данные лекарства применяют не только в России, но и экспортируют в некоторые страны ближнего и дальнего зарубежья. Есть основания полагать, что лечебно-профилактический потенциал "Семакса" не исчерпан, и, уверен, в будущем медики выявят новые показания к его применению.

Вместе с учеными Института фармакологии РАМН во главе с академиком Сергеем Середениным мы использовали тот же подход и при разработке еще одного пептида, обладающего успокаивающим действием, - селанка и одноименного лекарственного препарата на его основе.

Чувство тревоги знакомо каждому. Как правило, оно кратковременно и сопровождается сложными биохимическими процессами, совокупность которых определяют словом "стресс". Это состояние позволяет принимать правильные решения, запоминать данную ситуацию. Однако если тревога не покидает вас, возникают патологии - невроз, психические расстройства. Фармакологи уже давно выявили специальные препараты - так называемые транквилизаторы, помогающие бороться с подобными недугами. Но они имеют и некоторые отрицательные характеристики: вызывают сонливость, расслабляют внимание. У селанка их нет, наоборот, он оказывает стимулирующее действие, увеличивая двигательную активность, память. Поэтому его и называют анксио-литиком с ноотропным эффектом. Промышленный выпуск данного средства, не имеющего аналогов в мире, начнется в нашей стране в конце 2008 г.

Накопленный в России опыт создания лекарственных препаратов пептидной природы позволил развернуть поиск новых физиологически активных соединений, обладающих анальгетическими, противовирусными, антидиабетическими, противоязвенными свойствами. И мы получили первые обнадеживающие результаты, проверяемые сейчас в ходе предклинических испытаний.

Конструирование синтетических пептидов и лекарств на их основе - процесс инновационный, в котором участвуют специалисты высокой квалификации: ведь речь идет о сложном синтезе, сопровождающемся рождением новых веществ, работе на микроуровне, так как действующие дозы лекарственных средств составляют десятки мкг/кг, о тонких технологических операциях. Поэтому применяемое оборудование должно отвечать стандартам GMP, гарантирующим высокое качество конечного продукта. Это побудило сотрудников Института молекулярной генетики РАН организовать в 1996 г. на своей базе в Москве современное фармацевтическое производство. В 2006 г. оно получило статус Инновационного научно-производственного центра "Пептоген" с правом выпуска всего ассортимента разработанных нами лекарств.

Известная поговорка гласит: "Нет ничего практичнее хорошей теории". Наш опыт фундаментальных исследований в области синтеза физиологически активных соединений, нашедший прикладной выход в медицине, подтверждает эту истину. Более того, достигнутые в ходе практической работы результаты открыли перспективу создания новых препаратов и прорывных технологий.

GMP - нормативный документ, свод правил, регламентирующих организацию производства и контроль качества фармацевтической продукции с момента приобретения сырья и материалов до выпуска готовых препаратов. Соблюдение стандартов GMP стало условием допуска фармацевтических фирм на рынки развитых стран мира.


Академик Николай МЯСОЕДОВ, заместитель директора по научной работе Института молекулярной генетики РАН

противовирусные лекарства
Авторские права на статьи принадлежат их авторам
Проект компании Kocmi LTD