feanoturi | Немножко про молекулярную медицину

Развитие медицины и фармацевтики конца ХХ – начала ХХI века привело к тому, что появилась новая область медицинских знаний – молекулярная медицина, позволяющая лечить некоторые заболевания, а также разрабатывать новые препараты на молекулярном уровне, выбирая в клетке молекулярные мишени, ответственные за развитие определенных дисфункций в организме, и блокируя их. Этот короткий материал, конечно, не претендует на полную исчерпывающую информацию о возможностях молекулярной медицины, но позволяет дать общее представление о том, в каком направлении идут современные исследования в этой области. (по материалам обзора Health breakthroughs of the decade Королевского химического общества

1. Вакцины от рака

Одно из наиболее популярных достижений последнего десятилетия – так называемые вакцины от рака. Фактически эти препараты не являются именно вакцинами против рака – это обычные противовирусные вакцины. Так, вакцина от рака шейки матки не оказывает непосредственного влияния на раковые клетки, ее молекулярной мишенью является вирус папилломы человека [human papilloma virus (HPV)], который часто является причиной этого ракового заболевания.

Так, вакцина против рака Gardasil, производителем которого является фирма Merck & Co, содержит четыре синтетических белка, подобных белкам, находящимся во внешней оболочке вируса папилломы, и может вызывать искусственный иммунный отклик организма человека, позволяя ему нейтрализовывать действие вируса и снижая риск развития рака.

Вирус папилломы человека может стать причиной развития рака матки.

Сообщается также о создании терапевтических противораковых вакцин, применяющихся для лечения уже диагностированных случаев рака. Уже одобрен (хотя только и в России) препарат Oncophage американской компании Antigenics, предназначенный для лечения рака почек; разработанное учеными Оксфорда лекарство от рака предстательной железы TroVax, проходит вторую стадию клинических испытаний.

2. Геном человека и лечение заболеваний

Прошло около 10 лет с момента завершения проекта «Геном человека», позволившего определить основные закономерности генотипа человека. Результаты проекта позволяют ожидать, что в трех миллиардах пар азотистых оснований, хранящих информацию о генетическом коде человека, специалисты по молекулярной медицине могут найти способы для лечения многих заболеваний. Однако определение генома человека является менее сложной задачей, чем использование хранящейся в нем информации для разработки новых лекарственных препаратов. Тем не менее, информация, полученная в ходе работы над проектом «Геном человека» уже была использована при разработке новых лекарств, и исследователи надеются, что это лишь верхушка айсберга.

В настоящее время исследователи пытаются использовать информацию, связывающую особенности генотипа человека и болезнь Паркинсона для разработки первого ингибитора гена, мутация которого отвечает за выработку белка-фермента, связанного с болезнью Паркинсона. Подобным же образом изучение генов, вовлеченных в процесс развития раковых заболеваний, позволит фармацевтам разработать терапию, практически индивидуальную для каждого пациента.

3. Предотвращение и лечение сердечнососудистых заболеваний с помощью

В 2001 выпущенный на рынок компанией Pfizer препарат Lipitor (аторвастатин) стал наиболее продаваемым лекарством в истории – миллионы людей во всем мире принимали это средство для понижения уровня холестерина.

Статины могут существенно понижать риск развития сердечнососудистых заболеваний, вызванных избытком липидов в организме

Lipitor, как и другие гиполипидемические препараты – статины (группа веществ, лекарственные препараты для снижения концентрации некоторых фракций липидов в тканях и жидкостях организма.), являются одним из наиболее успешных классом веществ, применяющихся в борьбе с сердечнососудистыми заболеваниями. Помимо профилактических средств разрабатываются и препараты, помогающие пациентам реабилитироваться после приступов сердечнососудистых заболеваний. Так, лечение пациента модифицированной версией вырабатываемого организмом человека фермента способствует разрушению тромбов. Если такой препарат ввести пациенту не менее, чем через 1,5 час после сердечного приступа, шансы больного на полное восстановление возрастают вдвое.

4. Аллостерические модуляторы

Обычные низкомолекулярные лекарственные препараты моделируют свойства низкомолекулярных соединений природного происхождения – они взаимодействуют с активными центрами белков, активируя их, или, наоборот, блокируя их активность, аллостерические модуляторы же связываются с чем угодно, но не с активным центром.

К настоящему времени на рынке лекарственных препаратов существует лишь два аллостерического модулятора: Mimpara (кинакальцет), модулятор кальциевых рецепторов, помогающий контролировать уровень кальция у пациентов с почечной недостаточностью (выпущено на рынок в 2004 году) и Celsentri (маравирок), соединение, блокирующее ключевой рецептор ВИЧ (выпущено на рынок в 2007 году). Однако в настоящее время большое количество лекарственных препаратов – аллостерических модуляторов находится либо в разработке, либо на различных стадиях клинических испытаний. Аллостерические модуляторы вызывают интерес у специалистов по разработке лекарств в первую очередь тем, что их можно настроить на распознавание строго определенного участка белка или гена, ответственного за возникновение и развитие определенного заболевания.

5. Интерференция РНК

Около 20000 генов человека может быть связано с теми или иными заболеваниями, однако обычными методами можно воздействовать едва ли на четверть из этих генов. Последнее обстоятельство связано с тем, что большинство обычных препаратов – низкомолекулярных соединений или антител связываются с продуктами экспрессии этих генов – белками, в то время как при интерференции РНК реализуется иной подход.

Болезнетворные гены могут быть блокированы за счет интерференции РНК

Интерференция РНК является существенным прорывом в области молекулярной медицины, так как она просто позволяет прекратить выработку организмом болезнетворного белка, поэтому мишенями интерференции РНК могут быть все двадцать тысяч болезнетворных генов, при этом, чтобы блокировать болезнетворный ген, требуется весьма короткая цепочка нуклеиновой кислоты, содержащая 20-25 азотистых оснований.