Александр Ломзов (справа) со студентом
В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в рамках национального проекта «Наука» созданы две молодежные лаборатории – структурной биологии и геномного редактирования. 22 ноября в рамках пресс-тура молодые ученые рассказали журналистам о своих разработках, которые можно будет использовать для задач биомедицины и вирусологии, в частности, для создания вакцин нового поколения и ПЦР диагностики.
Созданная при поддержке СиббиоНОЦ в 2021 году лаборатория структурной биологии занимается междисциплинарными исследованиями. Исследования проходят на стыке биофизики, молекулярной биологии и биомедицины. Это синтез новых производных кислот, а также изучение структуры, динамики и специфических взаимодействий биополимеров как экспериментальными методами, так и при помощи компьютерного моделирования и анализа. Как рассказал завлаб Александр Ломзов, они занимаются фундаментальной наукой, которая может быть использована для решения задач биомедицины и биотехнологии. В лаборатории были созданы новые производные нуклеиновых кислот – это фосфоамидные азольные олигонуклеотиды. Они увеличивают чувствительность и достоверность в системах молекулярной диагностики методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), по сравнению с используемыми в современной генодиагностике.
Как показали исследования, использование новых соединений позволяет очень точно выявить мутации в ДНК, даже если во всем объеме ДНК, взятой из образца, их количество крайне невелико.
«Зачастую современные методы диагностики не позволяют давать достоверный ответ о наличии у пациента определенного заболевания. Например, если у человека имеются какие-то мутации, потенциально ведущие к онкологическим заболеваниям или эти заболевания необходимо диагностировать на начальных этапах, при анализе необходимо идентифицировать малейшее количество мутированных нуклеиновых кислот на фоне небольшого количества человеческого ДНК, которое выделяется из организма. И обычные подходы зачастую не дают той чувствительности, которую хотелось бы достичь. В нашей же лаборатории мы работаем над тем, чтобы это стало возможным, химическими методами разрабатываем такие производные», – объяснил Александр.
Работа в этом направлении в Институте ведется уже около 10 лет, однако новые производные нуклеиновых кислот были созданы сотрудниками лаборатории структурной биологии только в прошлом году.
«Мы находимся только в начале пути, но уже полученные результаты показывают перспективность этих соединений, по крайней мере, в диагностике. Надеемся, что и в терапии они смогут проявить себя не хуже. Мировая практика нацелена на применение этих модифицированных олигонуклеотидов для лечения различных заболеваний, в том числе такого страшного генетического заболевания, как спинально-мышечная атрофия, – пояснил ученый. – Соединения помогают компенсировать заболевание, и человек либо полностью излечивается, либо ему оказывается поддерживающая терапия. Также соединения потенциально можно использовать для лечения вирусных заболеваний».
Григорий Степанов
Исследования молодежной лаборатории геномного редактирования направлены на решение нескольких задач, в том числе получение клеточных линий с нокаутом генов системы врожденного иммунного ответа. В лаборатории много лет ведутся исследования в области борьбы с гриппом, а новым амбициозным проектом стала разработка мРНК-вакцины.
По мнению заведующего лабораторией Григория Степанова, уникальность технологии в том, что ее можно быстро приспособить, например, под определенный вирус, вирус же как таковой для этого даже не нужен, только информация о нем.
«Но вирусы – это только разминка, наша цель – онкология», – рассказал он. С помощью биоинформатики смогут подбирать мРНК для каждого конкретного случая, непосредственно ту, которая даст иммунный ответ. По утверждению ученого, самая динамически развивающая терапия онкологии – иммунотерапия.
«Это дендридные клетки, онколитические вирусы и мРНК-вакцины. Дендридные клетки, похоже, устарели, онколитические вирусы узконаправленны и пока недостаточно изучены, а мРНК-вакцины – это терапия, которая вылечит все заболевания, включая онкологию, генетические заболевания и др. И персонализированная вакцина против рака будет не профилактической, не нужно иллюзий, что мы проколем весь мир, и никто не будет болеть. Она терапевтическая, то есть ее будут ставить, когда уже возникла онкология, ведь для нее нужен материал самой опухоли. И мы сможем не замедлить заболевание, а полностью его вылечить, организм сам будет бороться с заболеванием. И поверьте, так и будет, мы не проигрываем», – заявил он. Такие вакцины в России будут созданы в ближайшие три года. Все могло бы быть и быстрее, но они будут проходить не просто клинические испытания, а расширенные. А вот на противораковые вакцины понадобится около 10 лет.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины ориентирован на решение глобальных задач, здесь занимаются генодиагностикой аутоиммунных, инфекционных, а также опухолевых заболеваний, синтезом олигонуклеотидов и так далее. В институте активно разрабатывают методы синтетической биологии, геномного редактирования, а также технологии в области биобезопасности. С 2004 по 2023 год институт получил более 180 патентов на изобретения.
Елена Михайлова
Обратная связь