В эфире радиопрограммы «Научный городок» на вопросы отвечает д.б.н. Михаил Хвостов — заведующий Лабораторией ингибиторов вирусных протеаз НИОХ СО РАН и и.о. декана нового факультета фармации и медицинской кибернетики НГУ.
Ведущий эфира: Сегодня гость нашего научного городка, исполняющий обязанности декана факультета фармации и медицинской кибернетики Новосибирского госуниверситета, заведующий лабораторией ингибиторов вирусных протеаз и Новосибирского института органической химии СО РАН Михаил Хвостов. Михаил, доброе утро, здравствуйте.
Михаил Хвостов: Доброе утро.
В: Михаил Хвостов родился в Норильске. Любимым предметом в школе была биология, а сложнее всего давалась геометрия. Самым удивительным научным достижением человечества считает создание самолетов. Любимый киноперсонаж капитан Титаренко из фильма «В бой идут одни старики». В людях больше всего ценят верность данному слову. Никогда не стал бы работать артистом.
В: Давайте сразу с терминологией немного разберёмся и, может быть, просто поясните, чем занимается лаборатория, чтобы широкому кругу слушателей было понятно. Лаборатория ингибиторов вирусных протеаз.
М.Х.: У разных вирусов есть разные мишени, на какие мы можем подействовать лекарствами. Есть такие протеазы, это белки, которые помогают вирусу потом собираться и становиться снова заразным. Если мы такой белок заингибируем, то есть мы остановим его деятельность, то вирус тогда погибает и не размножается. Поэтому наша задача найти такие вещества, которые будут блокировать работу вируса с помощью ингибирования вот этих вот экспериментов.
В: Но это делается персонально для одного вируса, потом для другого, третьего, или это некая универсальная вещь, которая будет действовать на вирусы все?
М.Х.: Нет, универсальной вещи на все не бывает, это невозможно, но есть и вирусы одного семейства, которые очень близки друг к дружке, и там теоретически это возможно, но мы работаем индивидуально по каждому вирусу.
В: А если вирус получает незначительную мутацию, как мы часто это видим, он уже неуязвим для такой разработки?
М.Х.: Это зависит от того, где происходит мутация. Эти ферменты, как правило, более консервативные, и все-таки ингибиторы их продолжают ингибировать и после получения мутации.
В: Вы исполняете обязанности декана нового факультета фармации и медицинской кибернетики НГУ в 2024 году, в конце 2024 года. Университет получил лицензию на новую образовательную программу. Медицинская кибернетика – это междисциплинарное направление. Вы не могли бы рассказать о нем, о том, каковы планы, перспективы новой специальности и что за специалисты будут выходить из стен?
М.Х.: Вы знаете, это очень своевременная специальность. Если посмотреть вокруг, мы, наверное, свою жизнь уже не можем представить без сотовых телефонов, без автоматизации, информатизации. Так вот, все эти современные технологии постепенно приходят из медицины в более консервативную науку. И соответственно, те специалисты, которые будут получать такое высшее образование, они будут отвечать за трансформирование здравоохранения, за создание новых современных систем диагностики, лечения и профилактики. Поэтому это те люди, которые будут заниматься именно модернизацией и трансформацией здравоохранения, сделая его здравоохранением будущего.
В: Чем эти специалисты будут отличаться от IT-специалистов, от биотехнологов?
М.Х.: IT-специалисты – это, как правило, люди, которые пишут код, они работают с программным обеспечением, либо с железом. А биотехнологи – это, как правило, люди, работающие с живыми системами. Ну, например, самый простой пример – это занимаются производством, например, пива, потому что там есть какое-то брожение. Либо люди, которые занимаются производством инсулина. Медицинский кибернетик – это абсолютно другая специальность. Это люди, которые знают молекулярную биологию, это люди знают базовую биологию, люди знают лечебное дело на определенном уровне. И они, собственно, знают основные информационные, технологические вещи. Соответственно, они могут это в себе объединить и создавать уникальные продукты, которые недоступны ни айтишнику, ни биотехнологу тем более.
В: Не могли бы представить, какими будут самые невероятные разработки таких специалистов спустя годы? Вот самые удивительные, самые невероятные на стыке разных дисциплин с применением нейросетей. Что можно сделать?
М.Х.: Ну, наверное, самое такое очевидное, что пока запрещено в нашей стране, это применение искусственного интеллекта для помощи пациентам. Условно это можно представить палату реанимации, когда пациент находится в каком-то критическом состоянии, например, ночью, да, происходит ухудшение состояния здоровья, и искусственный интеллект распознаёт это состояние, даёт команду, например, на дозаторы, на какие-то другие вещи и самостоятельно вводит какие-то вещества, помогающие спасти этого пациента, успевая, пока до него добегут врач или медсестра. То есть это такие вещи, которые будут спасать жизни людей в будущем.
В: Михаил, скажите, какие основные вызовы сейчас стоят перед учеными, когда необходимо внедрять новые препараты и запускать их на рынок, выпускать на рынок?
М.Х.: Ой, ну это такая всеобщая боль фармакологов. И тут даже такой термин есть специальный, он называется «долина смерти». То есть это когда препарат, потенциальный препарат условно погибает, не доходя до стадии использования на людях. Потому что там есть три, наверное, кита, на которых это базируется. Почему он так называется? Это нужно много денег, много времени и везения. Потому что ту разработку, которая работает в лаборатории, нужно вывести на этап доклинических испытаний. Это тоже стоит дорого. Еще дороже стоят клинические испытания. И бывает так часто, что в клинических испытаниях не подтверждаются те результаты, которые были получены на животных. И, соответственно, все останавливается, все теряют деньги. И, собственно, на старте мало есть желающих, кто готов потратить миллион или миллиарды рублей на то, что не факт, что потом выстрелят.
В: Михаил, верно, что вы боретесь против проблемы диабета?
М.Х.: Это одно из моих научных направлений. Да, мы давно занимаемся изучением новых химических веществ, на их способность лечить сахарный диабет второго типа.
В: Расскажите, пожалуйста, чем характерен диабет именно второго типа, что вы в этом направлении делаете и насколько велика вероятность победить?
М.Х.: Ну, смотрите, как правило, сахарный диабет второго типа - это то заболевание, когда есть нормальное количество инсулина, но ткани, которые должны его воспринимать, они к нему не чувствительны. Это так называемая инсулинная резистентность. И у людей, собственно, возникает повышенный уровень сахара в крови и различные потом последствия, как нарушение зрения, трофики тканей и так далее. Сейчас есть разнообразное количество лекарств, но, тем не менее, до сих пор эту болезнь победить не удается, по-другому называют пандемию 21 века, потому что количество болеющих с каждым годом неуклонно растет. Так вот, в нашем институте, то есть мы работаем совместно с медицинскими химиками, с лабораторией физиологически активных веществ, мы идем по трем направлениям, которые друг от друга отличаются разными лекарственными мишенями. То есть это те мишени, которые до сих пор не применяются, либо применяются, но очень ограничены на медицине. И мы хотим найти такие очень эффективные вещества, которые потенциально потом могут быть лекарственными средствами и применяться на людях.
В: Вы используете в своей работе подходы китайской и индийской медицины, верно?
М.Х.: Я бы не совсем согласился с таким утверждением, потому что мы используем те вещества, которые используются в традиционной китайской медицине. Самый известный – это берберин. Наши химики занимаются его химической модификацией, а наша задача – изучить уже на животных, как это влияет на сахарный диабет и на ожирение у мышей.
В: А как с животными работать? Расскажите, пожалуйста, как это все происходит.
М.Х.: Для изучения сахарного диабета второго типа существует, собственно, два подхода. Можно использовать просто мышей и их очень долго кормить такой высококалорийной диетой. По сути, она имитирует человеческую, она называется западная диета. Там много углеводов, много жиров и малоподвижный образ жизни. Либо можно использовать генетически модифицированных мышей, которые будут быстрее набирать вес и получать, собственно, инсульно-резистентность и сахарный диабет второго типа. Мы предпочитаем второй вариант, потому что это быстрее и надежнее. У нас есть специальные мыши, у них есть определенное нарушение в гене, которое позволяет им очень много есть и мало двигаться, что, собственно, очень похоже на многих современных людей. И со временем эти мыши толстеют, у них развивается ожирение и развивается сахарный диабет второго типа.
В: Против нового коронавируса вы тоже работаете?
М.Х.: Безусловно, наша лаборатория и создавалась для поиска ингибиторов против вируса SARS-CoV-2.
В: На сколько конкретно в этом направлении мы успешно работаем?
М.Х.: У нас есть лидеры, которые ингибируют этот вирус в пробирке, есть эксперименты на животных, в которых показано, что это вещество работает против вируса, но пока это еще не идеальные результаты, то есть мы пока работаем и ищем более эффективное вещество, которое будет работать в более низких концентрациях, чтобы приблизиться к лидерам рынка, к тем препаратам, которые уже применяются на людях.
В: Так, а по лихорадке денге тоже работаете, верно?
М.Х.: Да, у нас на самом деле задача в лаборатории сделать максимально широкий спектр тех вирусов, против которых мы можем искать ингибиторы. На данный момент у нас есть в арсенале уже таких четыре системы, это SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, это вирус денге и вирус лихорадки Западного Нила. Также в перспективе это клещевой энцефалит, ВИЧ и так далее. То есть мы хотим сделать, чтобы наша работа была образно-протеазным центром в Сибири, даже может быть уникальным в России, что мы сможем тестировать вещества на большой спектр разных вирусов.
В: Напомню, что в студии у нас находится заведующий лабораторией ингибиторов вирусных протеаз Новосибирского института органической химии СО РАН Михаил Хвостов. Мы продолжим беседу через пару минут.
В: И снова здравствуйте! В программе «Научный городок» Вадим Алексеев и наш гость, исполняющий обязанности декана факультета фармации и медицинской кибернетики НГУ, а также заведующий лабораторией ингибиторов вирусных протеаз Новосибирского института органической химии СО РАН Михаил Хвостов. А на ВИЧ, можно отдельно остановиться? Расскажите подробнее, пожалуйста, насколько вероятно одержать победу над этим вирусом. Если получится, то будет ли это универсальное средство от ВИЧ? Может быть, какой-то прогноз, сколько лет необходимо ученым, чтобы добиться успеха?
М.Х.: Обычно я на такие вопросы говорю, что 50 на 50. Хитро. Потому что мы прогнозировать не можем, потому что, во-первых, ВИЧ очень быстро мутирует, он непростой вирус, точно не будет что-то универсальное, но, я думаю, стоит попытаться, а вдруг получится. Я могу сказать, что среднее время разработки лекарственных средств от начала до клинических испытаний, от синтеза до выхода на клинические испытания и на регистрацию примерно 10 лет. Но это усредненные показатели, они могут быть как больше, так и меньше.
В: Понял Вас, а если получится с этим вирусом, то вы рассчитываете на успех все-таки против и модификаций, мутаций в том числе, или мы можем только точечно по нему ударить, по какой-то, не знаю, основной доминирующей версии?
М.Х.: Ну, мы работаем, во-первых, на той версии, которая наиболее распространена в Сибири, то есть задача такая, чтобы проанализировать, какой вирус здесь доминирует и именно против его протеза создавать ингибитор. Но мы надеемся, что он будет на него действовать в течение многих лет, когда мы его найдем.
В: Однажды, спустя 10, 20, 50 лет, как полагаете, наука сможет найти полное решение проблемы вирусов, например, за счет протеаз?
М.Х.: Я думаю, рано или поздно эту проблему наука решит. Но как показывает наша жизнь, что когда наука решает какую-то одну проблему, возникает следующая. Например, как было, когда мы победили условно бактерии, появились вирусы. Поэтому страшно представить, что появится тогда, когда мы победим вирусы.
В: А вирусы появились после победы над бактериями?
М.Х.: Более активная заболеваемость начала проявляться тогда, когда начали применять очень активно антибактериальные препараты. И, грубо говоря, мы предъявили бактерии в популяции, тогда вирусы проснулись и пошли в атаку.
В: Стало быть, может появиться что-то третье, где-то между бактериями и вирусами?
М.Х.: — Прионы, например. Против которых вообще пока ничего неизвестно, что с ними сделать, но вызывают они иногда очень тяжелые заболевания с фатальным исходом.
В: Для вас это знакомый термин, знакомая штука, но большинству наших слушателей непонятно. Познакомьте нас немного с этой дрянью.
М.Х.: Ну, это, наверное, будет сделать достаточно сложно, чтобы это объяснить простыми словами, но такие частицы, которые могут, например, накапливаться в тканях головного мозга и менять его свойства и структуру, собственно, и против них сейчас нет лекарств.
В: Это появилось недавно, и насколько этого много?
М.Х.: Да нет, слава богу. Прионы известны давно, но, слава богу, они пока не сильно распространены, поэтому о них мало кто знает. Но мы сейчас вообще живем в эру беспилотников, в том числе и летательных. И я считаю, чем больше технологий приходят в жизнь, помогают спасать людям жизни, упрощают работу пожарных, в том числе, это здорово.
В: И попрошу от вас научного либо бытового совета.
Учёный совет.
М.Х.: Ну, наверное, совет будет такой из удобности фармакологии и медицины. Например, когда вот люди пьют лекарства, они все знают, как нужно правильно запивать их водой, в каком количестве. Потому что все расчеты, когда их фармкомпании производят, они делаются на определенный объем воды на самом деле. Если вы запиваете таблетку, то в большинстве случаев необходимо выпить около стакана воды, примерно 200 миллилитров. И тогда будут достигнуты все эти параметры по растворимости, по попаданию потом в кровь. Потому что большинство людей, все-таки, они либо вообще таблетки не запивают, либо сделали один-два маленьких глотка и считают, что этого достаточно. На самом деле, это все меняет поведение лекарственного вещества в организме человека.
В: Спасибо. Благодарю вас за четкие, понятные ответы. А нашим радиослушателям напоминаю, что гость нашего научного городка не сегодня. Это исполняющий обязанности декана факультета фармации и медицинской кибернетики НГУ. Зав. лаборатории ингибиторов вирусных протеаз Новосибирского института органической химии САУРАН Михаил Хвостов. Меня зовут Вадим Алексеев. Всего хорошего, до свидания. До свидания Научный городок.
Источник: https://radiokp.ru/novosibirsk/podcast/nauchnyy-gorodok/757758