Неделя | Эпицентр
И никакой химии…
Мировой тренд последних лет: препараты «нового поколения» ученые все чаще ищут в живой природе. У России в этой научной гонке велики шансы выйти в лидеры: такого природного разнообразия, как у нас, нет ни у кого другого. Есть и первые успехи: российские ученые обнаружили вещество, способное помочь в эффективной диагностике раковых опухолей, исследуя моллюсков в Приморье
Открытие ждало биологов буквально под ногами. Модиолус курильский — обычный обитатель мелководья в окрестностях Владивостока. Местные плохо отличают его от мидии и частенько употребляют в пищу. Вот его-то и решил изучить второкурсник биофака Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) Андрей Гринченко, который искал новый способ экологического обследования водоемов.
Фото Анастасия Котлярова / Пресс-служба ДВФУ
— Модиолусы на Дальнем Востоке водятся практически везде. Они постоянно фильтруют воду, а значит, изучая их, можно много узнать и о состоянии акватории,— объясняет теперь уже аспирант Андрей Гринченко.
Все изменилось, когда в ходе этих запланированных наблюдений ученые, исследуя моллюска детально, вдруг обнаружили у него в гемолимфе (эта жидкость заменяет моллюскам кровь) белок, способный всерьез заинтересовать фармакологов.
Белок этот из числа лектинов, и в организме модиолуса, судя по всему, используется для защиты от бактерий. У моллюсков лектины — часть иммунной системы, более древний аналог наших антител. Их задача искать чужеродные молекулы и физически их захватывать.
— Лектины распознают определенные структуры углеводов на поверхности клеток. На мембране каждой клетки существуют такие структуры, формирующие ее «портрет». Он меняется в зависимости от состояния клетки. И если она из нормальной становится раковой, «портрет» меняется соответственно. Мы заметили, что у моллюска есть вещество, которое, возможно, распознает определенный тип углеводов, аналогичные тем, что встречаются у некоторых опухолевых клеток,— рассказывает замдиректора Школы биомедицины, заведующий Лабораторией биомедицинских клеточных технологий ДВФУ Вадим Кумейко.
Добраться до гена
Сам вид рака, который можно опознать с помощью лектинов, выделенных из моллюсков, ученые не называют: открытие пока не запатентовано. Но потенциальное применение белка — в точной лабораторной диагностике.
— Есть виды рака, которые крайне сложно отличить друг от друга известными методами, потому что у них очень много форм, которые выглядят совершенно одинаково, но лечатся по-разному. На Западе при некоторых опухолях прописывают коктейль из 12 препаратов — хорошо, если какой-то один поможет,— приводит пример Вадим Кумейко.— А для современной персонифицированной медицины нужно знать точный диагноз.
Уже пять месяцев владивостокские ученые проверяют эффективность нового вещества. Пока все как будто работает. На экране прибора видны подопытные клеточные культуры. Зеленым светятся места, где лектин прикрепился к клеточной мембране опухоли.
В майонезной банке с морской водой всегда держат про запас несколько модиолусов. Время от времени им раздвигают створки скальпелем, вводят иглу и забирают немного гемолимфы.
Но скоро надобность в живых моллюсках отпадет. В соседней лаборатории нужный лектин пытаются выделить и синтезировать. Для этого ученые проверяют геном модиолуса и ищут место, где закодирован белок. Моллюск этот никогда раньше всерьез не интересовал генетиков, поэтому полный геном его пока не расшифрован. Так что задачу решают методом перебора. А когда нужный ген найдут, его встроят в бактерию, которая и будет производить чистый лектин.
Так оно обычно и бывает с медицинскими препаратами природного происхождения. Нужные вещества находят в живой природе, но потом начинают производить уже синтетическим или биохимическим методом. Когда дело касается массового производства, человек оставляет природу далеко позади. А вот если надо искать новые вещества, приходится по-прежнему обращаться к живой природе.
— Последние годы в фармакологии главенствовал подход, когда ученые пытались синтезировать библиотеки искусственных химических соединений и среди них искать новые молекулы. Но выяснилось, что эти библиотеки пока однотипные. Попросту говоря, люди еще не научились создавать такое же разнообразие молекул, какое природа произвела за многие годы эволюции,— рассказывает Вадим Кумейко.— В общем, искусственные библиотеки не оправдали ожиданий. Не нашли в них тех великих лекарств. И вот теперь возник повторный интерес к природным объектам.