Loading...

КМУ — 2022: перспективы фармакологии — на стыке математики и биологии
Фонд Росконгресс

2 декабря в рамках Конгресса молодых ученых прошла дискуссия «Лекарства XXI века». Она была посвящена применению математического моделирования и биологических исследований в фармацевтике и биомедицинских технологиях. Участники встречи обсуждали целый ряд вопросов: от глобальных  может ли математика заменить биологию — до более практических  какие разработки в скором времени выйдут из лабораторий в массовое производство. О том, как объединить диагностику и лечение, что общего у картинок, созданных нейросетью, и фармакологии, а также какие сферы медицины самые перспективные  в репортаже InScience.News.

С 1 по 3 декабря в Парке науки и искусства «Сириус» проходил II Конгресс молодых ученых. Это одно из самых крупных мероприятий 2022 года, проводимое в рамках Десятилетия науки и технологий.

2 декабря на Конгрессе прошла сессия «Лекарства XXI века». На ней представители ключевых для сферы отраслей науки поделились своим представлением о будущем медицины и фармакологии и наметили для молодых специалистов основные векторы развития.

Мероприятие модерировал директор научного центра трансляционной медицины Роман Иванов. Он отметил, что от того, как эффективно мы сможем объединить новые технологии с традиционными медицинскими науками, зависит место России на мировой научной арене.

«Нынешняя картина мира  не догма»

Вадим Говорун, директор НИИ системной биологии и медицины Роспотребнадзора, размышлял о здоровье человека в целом. Ученый отметил, что долгое время оно было «божьим даром», а болезнь воспринималась как «наказание». И только между XVIII и XIX веками симптомы начали классифицировать и объединять по органам  мишеням, на которые направлены патологические изменения. «Но и нынешняя картина мира  не догма»,  считает биолог. Настало время изменений. В разные эпохи за основу, на которую опирались при лечении, ставили разные идеи. И сейчас на передний план снова выходит мысль, что главная задача медицины не лечить, а сберегать здоровье.

В 1853 году Шарль Фредерик Жерар выделил из ивовой коры активное начало  ацетилсалициловую кислоту, а через 40 с немногим лет Феликс Хоффманн сделал ее пригодной для медицинского применения. Аспирин остается одним из самых популярных лекарств и сегодня. По мнению Вадима Говоруна, именно с этого момента в обучении врачеванию сосредоточились на «натаскивании на болезни». Однако здоровье  это состояние, которое позволяет наиболее удачно адаптироваться к условиям окружающей среды. То есть «норма здоровья» должна зависеть как минимум от места жительства. Поэтому медицина нуждается в дифференциации понятия здоровья.

Более того, Говорун уверен, что нужно менять отношение к существующим нормам: «Биостатистика  это попытка вывести единую характеристику из средних показателей популяции. То есть соответствие какой-то средней среде, а такой не существует». Именно поэтому нормы должны быть мягкими, и не все, что от них отклоняется, нужно сразу переводить в болезнь. «Как говорится, лечить нужно не болезнь, а человека»,  добавляет Вадим Говорун.

Подводя итог своего выступления, ученый обозначил несколько главных, на его взгляд, тенденций: создание препаратов, поддерживающих здоровье; исследование мозга для понимания внутренней регуляции организма и смена жесткой стандартизации в медицине персональным подходом.

«Пока искусственный интеллект  это только помощь, а не замена традиционным исследованиям»

Профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Андрей Головин отвечал в своем выступлении на вопрос, сможет ли искусственный интеллект заменить биологию. Ученый сразу обозначил, что будет говорить с позиции химика, а не медика. С этой точки зрения большинство лекарств  это небольшие органические соединения, которые влияют на большие органические соединения, то есть белки. Однако сейчас активно развиваются и другие формы медикаментозного лечения  с помощью антител и генотерапии, это уже биологические способы. «У нас есть биологическая мишень, мы ищем, что с ней может связаться. Сначала среди знакомых нам органических соединений. Вообще, мы всегда стараемся выбирать знакомые вещества, а в итоге это ограничивает. Сейчас исследователи пробуют ввести в исследования факт движения белка».

В разработке лекарств при помощи искусственного интеллекта используются знания о структуре белка с точки зрения химии и о движении белка с точки зрения биологии. На корреляции этих показателей искусственный интеллект генерирует молекулярные соединения. «Однако процесс похож на создание нейросетью изображений  может получиться непонятная чушь: неосознаваемая картинка и невероятное в природе соединение,  объясняет Андрей Головин.  Таким образом можно пробовать создать лекарства любого типа: низкомолекулярные, пептидные. Это очень сложно, зато сокращает расходы на биоисследования. Но пока это все еще только помощь, а не замена традиционным фармакологическим исследованиям».

«Надо сосредоточиться на уменьшении риска и повышении пользы для уже известных молекул»

Андрей Замятнин, директор института молекулярной медицины МГМУ имени И. М. Сеченова, посвятил свою речь таргетной (или целевой) доставке лекарств. Этот метод, при котором лекарственный препарат воздействует конкретно на пораженные соединения, используется при борьбе с раковыми опухолями.

«При наличии и возможности создавать и идентифицировать потенциальные мишени — очень мало исследований доходит до конца. Все из-за соотношения риска — пользы (когда вред может превысить положительный эффект). Главное правило  не навреди»,  объясняет ученый. Андрей Замятнин считает, что надо сосредоточиться на уменьшении риска и повышении пользы для уже известных молекул. В этом вопросе как раз и могут помочь технологии: «создаются нанороботы, создаются структуры, которые сами ставят диагноз».

Но, по мнению специалиста, несмотря на взрывной рост технологий, это все еще сложно и дорого. Более того, сфера биоинженерии испытывает проблемы с государственным регулированием, и регистрация препаратов занимает критически много времени, так как надо исследовать все компоненты.

«Вирусов много. Задача  отобрать самые эффективные»

Руководитель направления генной терапии Университета «Сириус» Александр Карабельский размышлял о том, что после пандемии коронавируса люди стали бояться вирусной тематики, затормозились и исследования в фармакологии, завязанные на вирусной трансдукции (процесс переноса ДНК между клетками при помощи вирусов). «В мире около 30 клеточных препаратов на основе вирусной трансдукции. В 2020–2021 годах был ступор в исследованиях, но сейчас они постепенно возобновляются. Активно изучаются вирусы, способные развиваться в опухолевых клетках и убивать. Их много. Задача  отобрать самые эффективные»,  говорит Александр Карабельский.

В конце мероприятия Дмитрий Кудлай, вице-президент по внедрению новых медицинских технологий фармацевтической компании «Генериум», поделился своим видением будущего медицинских технологий. Он рассказал, что иммуноонкология и другие виды борьбы с раком, генная и клеточная терапия, разработка моноклональных и биспецифических антител  самые перспективные направления развития. Молодым ученым он пожелал «хорошего карьерного пути» и отметил, что они «идут в правильном направлении».

Автор: Полина Ячменникова


Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.