Второй день XII Российского форума биотехнологий OpenBio открылся лекцией д.х.н., профессора, академика РАН Валентина Власова «Терапевтические нуклеиновые кислоты сегодня и завтра». Профессор рассказал об истории изучения и практическом применении нуклеиновых кислот, о созданных на их основе терапевтических препаратах — один из них, на основе онколитического вируса, успешно прошел первую фазу клинических испытаний, его готовят к исследованию для лечения опухолей головного мозга.
«Первая фаза предусматривает доказательства безвредности препарата. Но в данном случае оказалось, что препарат не только безвредный, но и оказывает терапевтическое действие даже на терминальных больных. То есть очень хорошие результаты», — рассказал Валентин Власов.
Для получения генетически модифицированного вируса, подавляющего опухолевые клетки, использовали вирус осповакцины — совместную разработку Новосибирского госуниверситета, Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» и ООО «Онкостар» (резидент «Сколково»).
«Уровень развития биотехнологий позволяет сегодня приступить к созданию препаратов на основе нуклеиновых кислот, что открывает совершенно новые возможности в лечении онкологических заболеваний. На основе белка уже давно известны фармакологические препараты, но именно манипуляции с РНК и ДНК открывают горизонт препаратов более высокой эффективности. мРНК-вакцины — уже реальность, осенью стартует вакцинация против меланомы, на очереди — другие вакцины. Онколитические вакцины разрабатывают во многих лабораториях мира, но я считаю, что у Новосибирска есть огромное преимущество благодаря хорошей базе и сотрудничеству НГУ, научного центра “Вектор” и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН», — заявил Валентин Власов.
Работы секций «Биофизика» и «Биотехнология»
Одной из важнейших задач современной биомедицины и сельского хозяйства — поиску эффективных ингибиторов образования амилоидов — посвятил свое выступление «Амилоидные белки: структура, функции, биотехнологический потенциал» д.б.н., профессор РАН, заведующий кафедрой генетики и биотехнологии СПбГУ Антон Нижников.
Эксперт напомнил, что амилоиды — упорядоченные скопления белков, которые могут возникать вследствие их «поломки» — участвуют в развитии нейродегенеративных болезней человека, диабета второго типа и некоторых онкологических заболеваний, а также в формировании биопленок — особой формы жизни бактерий, при которой они приобретают повышенную устойчивость к действию антибактериальных препаратов, что является важным фактором развития инфекций. «Самое распространенное нейродегенеративное заболевание — это болезнь Альцгеймера, ей болеет каждый второй после 85 лет. В связи с увеличением средней продолжительности жизни заболевание становится все более и более актуальным». Результаты исследования амилоидных белков могут помочь в лечении нейродегенеративных заболеваний, которые сейчас неизлечимы, и увеличении продолжительности активной и здоровой жизни.
Тем не менее, по словам академика Нижникова, амилоиды представляют собой не только патологический, но и функциональный вариант четвертичной организации белков (один из вариантов структуры белковых молекул), который может быть использован, в том числе, для создания функциональных материалов.
«Амилоиды опосредуют запасание белка в семенах растений, однако плохо перевариваются ферментами желудочно-кишечного тракта. Таким образом, селекция против амилоидогенеза перспективна для повышения пищевой ценности растений», — подчеркнул Антон Нижников.
Д.б.н., заведующий лабораторией белок-белковых взаимодействий ФИЦ Биотехнологии РАН Николай Случанко представил доклад «Красочный мир белков, связывающих каротиноиды». Работа посвящена достаточно молодому для лаборатории направлению — изучению водорастворимых каротиноид-связывающих белков.
Это природные полимеры, обладающие способностью делать растворимыми в воде каротиноиды — соединения с мощным антиоксидантным действием, защищающие сетчатку глаза от вредного воздействия света. Молекулы каротиноидов нерастворимы в воде, с возрастом их количество в сетчатке глаза у человека снижается, что повышает риск заболеваний глаза и ухудшения зрения. Фундаментальные исследования с участием лаборатории Николая Случанко направлены на создание препаратов нового поколения с использованием каротиноид-связывающих белков, которые позволили бы сохранить здоровым зрение в любом возрасте.
«Совместно с МГУ у нас уже успешно проведены первые исследования на кроликах. Действительно, каротиноид-связывающие белки способствуют попаданию каротиноидов в клетки сетчатки, что на клеточном уровне подавляет процессы, свойственные возрастным изменениям сетчатки», — сообщил Николай Случанко.
В будущем лечение подобными технологиями поможет пациентам с комплексом офтальмологических заболеваний. В этом направлении работают многие лаборатории мира, однако, по словам ученого, о конкуренции пока говорить преждевременно. Все исследования носят фундаментальный характер.
Доклады молодых ученых
Екатерина Попичева, исследовательница из минского Института биоорганической химии НАН, рассказала о разработке комбинированной плазмидной конструкции для восстановления функций ишемизированных конечностей животных в экспериментах in vivo. Попичева представила физико-химические характеристики опытного образца препарата плазмидной ДНК, а также результаты опыта восстановления функций конечностей у экспериментальных животных после применения комбинированной плазмидной конструкции.
По ее словам, комбинированная плазмидная конструкция продемонстрировала «выраженные антиноцицептивные эффекты», проявляющиеся «начиная с четырнадцатых суток и восстановление функциональной активности конечности к двадцати восьмым суткам после введения — что свидетельствует о высоком потенциале препарата как перспективного лекарственного средства». Разработанная технология получения ДНК плазмид для создания генотерапевтических препаратов может быть использована для получения новых эффективных препаратов, полагает исследователь.
Севастьян Рабдано, кандидат физико-математических наук, заместитель генерального директора по науке Санкт-Петербургского научно-исследовательского института вакцин и сывороток ФМБА России, рассказал о разработке полисахаридных конъюгированных вакцин для профилактики гемофильной, пневмококковой и менингококковой инфекций.
Инфекции Hib, пневмококковая и менингококковая инфекции до сих пор остаются ведущими причинами смертности у детей младше пяти лет и пожилых людей — обосновал актуальность исследований биолог. По его словам, данным инфекциями свойственен высокий уровень носительства и антибиотикорезистентности, а также тяжелых осложнений.
Ученый пояснил, что до сих пор в России нет собственных вакцин от этих инфекций — для вакцинации закупаются вакцины с субстанциями Sanifi, Pfizer, Merck, причем серотиповый состав импортных вакцин не совпадает с распространенностью серотипов на территории страны.
«Санкт-Петербургский НИИ вакцин и сывороток ФМБА России разработал пневмококковой вакцину «Пневмикс» — это шестнадцативалентная полисахарная конъюгированная адсорбированная вакцина, находится в третьей фазе клинических испытаний. На второй стадии испытаний находится еще одна разработка ученых НИИ — вакцина от менингита «Менинговакс -8», — рассказал биолог.
Рабдано рассказал, что в планах ученых — разработка полисахарных конъюгированных вакцин от стрептоккока группы В и золотистого стафилоккока. Также идет работа над аналогом зарубежной вакцины «Пентаксим» от коклюша, дифтерии, столбняка, полиолимиелита.
О создании лекарственного препарата на основе бактериофагов для решения такой частой косметической проблемы, как акне — рассказала в своем докладе «Характеризация и разработка технологии культивирования бактериофагов, перспективных для терапии и профилактики акне» Анастасия Воробева из Московского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского Роспотребнадзора. Аргументируя актуальность исследования, Воробева пояснила, что проблема акне касается около 9,4% населения планеты, что составляет около 650 млн человек.
«Чаще всего причинами являются гиперсекреция себума [секрета сальных желез — прим.ред.], гиперандрогения, избыточный фолликулярный гиперкератоз, микробная колонизация или комплексные воспалительные механизмы», — пояснила биолог.
По ее словам, борьба с акне, в том случае, если имеется «микробная колонизация или комплексные воспалительные механизмы, может осложняться развитием множественной лекарственной устойчивости, формированием так называемой бактериальной пленки. В ходе работы, рассказала Воробева, ей удалось выделить четыре штамма бактериофагов, которым было предложено испытание справится с 25-ю штаммами бактерий Cutibacterium acnes.
Наилучшие результаты показали два бактериофага, на основе которых было разработано 12 составов косметических продуктов. Спустя шесть месяцев тестирования из количество сократили до трех , в форме крема и геля. Теперь, по словам исследователя, ученым предстоит провести скрининг вспомогательных веществ — для разработки «комбинированного продукта на основе бактериофагов и эндолизинов», а также подготовить нормативную документацию для регистрации препарата и патентования. Также предстоит провести подбор, синтез и очистка ферментов для разработки кандидатных комбинированных составов.
Булат Хасанов из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН рассказал про разработку систем доставки синтетических нуклеиновых кислот на основе наночастиц карбоната кальция. Создание транспортных систем особенно важно при лечении онкологических заболеваний, когда необходимо как можно быстрее оказать воздействие на злокачественные клетки, при этом минимизируя токсическое воздействие.
«Нам удалось разработать модель системы доставки биологически активных веществ с использованием карбоната кальция. Сейчас мы работаем в направлении повышения объемов доставляемого вещества», – отметил Хасанов.
С темой «Создание изогенной клеточной модели с помощью CRISP/Cas9 для оценки функции ионного канала CFTR» выступила Алена Борисова из Института биологии гена РАН (Москва).
«На сегодня нет универсального средства лечения такого орфанного заболевания как муковисцидоз, поэтому очень важно проводить как можно больше исследований in vitro. Нам удалось создать простую модель, на которой можно тестировать различные терапии муковисцидоза, включая заместительную генную терапию, а также создавать эффективные тест-системы», — обосновала исследователь значимость своей работы.
Младший научный сотрудник лаборатории компании «Бавар+» Александр Барканов рассказал об удачном опыте использования микробной конверсии для реструктуризации липидной фракции отходов масличного производства в микробный белок. Биологи поставили задачу создать кормовую добавку на основе отходов масличного производства, но для этого требовалось снизить количество остаточного масла в жмыхе и увеличить количества сырого протеина. Как правило, рассказал Барканов, для обогащения растительного сырья микробным белком чаще всего используют обогащение дрожжевыми автолизатами, белковыми изолятами или применяется способ культивирования на сырье культур микроорганизмов. На основе проведенных тестов были определены наиболее продуктивные микроорганизмы.
Как отметил председатель жюри секции «Биотехнологии» профессор РАН Антон Нижников, «доклады были представлены на высоком уровне, многие из исследований помимо фундаментальной биологической значимости имеют перспективы трансляции или уже внедрены в практику биомедицины или сельского хозяйства».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
