Молекули који нису били тамо, или како се рак рака са математиком

Упркос чињеници да су данас најчешћи облици лечења карцинома и данас операција и хемотерапија, наде светске научне заједнице у борби против главне болести 21. века усмерене су у сасвим другом правцу - према тзв. Циљној терапији.

Шта, заправо, случај. Класичне методе као што су хирургија, зрачење или хемотерапија, покушавајући да убију ћелије рака, "уклањају све живих ствари на свој пут", изазивајући ужасне нежељене ефекте у остатку тела. Циљана терапија - уствари, назив који указује на суштину - утиче само на специфичне механизме који се јављају у погођеним ћелијама, готово без утицаја на своје здраве суседе.

Научници у фармацеутској индустрији постижу овај "циљани" утицај на различите начине. Неки развијају лекове који инхибирају рад протеина који покрећу процес абнормалне ћелијске подјеле. Други траже супстанцу која може блокирати формирање нових посуда која обезбеђују исхрану и раст тумора. Трећа тачка је сасвим темељито: створити јединствене биомолекуле - такозвана "моноклонска антитела" - омогућавајући тијелу да сам себе излечи болест (баш као што наш имунски систем одговара, на примјер, неким САРС-ом).

(Укупно 2 фотографије)

Друга стратегија изгледа најопаснија за свјетску научну заједницу, јер даје позитивна предвиђања потпуног зарастања од рака чак иу каснијим фазама. И то је у том правцу Руска компанија БИОЦАД (ми о њој је писала раније), који успешно развија јединствене лекове засноване на моноклонским антителима за лечење канцера, аутоимуних и других болести већ више од 15 година.

Каква су то магична антитела? Све је овде врло нетривијално.

На нашој планети постоји више животиња које не ракају. На пример, ламе. Наравно, они имају антитуморна моноклонска антитела која их штите. Људско тело не производи таква антитела. Сходно томе, за лечење људи за раком, потребно је уметно "имплантирати" ова исте моноклонске антитела.

Али постоје потешкоће. Антибодије добијене од животиња не могу се једноставно користити за лечење људи - негативни ефекти не прихватања протеина од стране имунолошког система човека могу да пређу терапеутски ефекат. То јест, неопходно је ријешити проблем хуманизације - претварање животињских антитела у човјека на такав начин како би се уклониле њихове негативне особине, задржавајући корисне. Да би то урадили, неопходно је разумети која антитела су опћенито и код човека и код животиња. Упркос идентитету оригиналних гена антитела код свих људи, процес мутације се одвија појединачно. Као резултат тога, милиони фрагмената протеинског ланца, који имају јединствену структуру, обликују, уз мешање, бесконачан број комбинација, од којих се сваки може испоставити као најобухватнији молекул лечења.

Овде би требало напоменути без претеривања да у решавању овог најкомплекснијег задатка анализе разноликости антитела код људи и животиња, руски научници из БИОЦАД "три корпуса" испред целог света. Од 2012. године, лабораторије компаније развијају библиотеку људских антитела, која је тренутно највећа на свету. Библиотека је спремиште милијарди гена различитих антитела, од којих је сваки индивидуалан и заправо је заступљен у људској крви. Исте библиотеке се стварају од моноклонских антитела лам.

Са овим јединственим подацима прикупљеним од више од 2.000 донатора, научници идентификују најразличитије комбинације фрагмената хуманог протеина ланца и подударају се с животињским антителима како би се добила жељена формула за исцељење.

Спровођење ове врсте анализе захтева не само биолошко знање, већ и употребу математичког апарата. Захваљујући достигнућима биоинформатике и опреме високе прецизности у лабораторијама компаније, научници производе вишестепену анализу могућих једињења, идентификујући комбинације које ће дати најбоље резултате на укупност "човјечности" антитела и његових специфичних особина. За такве "успешне кандидате" на тродимензионалним структуралним моделима, стручњаци прецизно предвиде како ће резултујући "хибриди" постати активни и могу пронаћи начине за повећање њихове ефикасности. И већ пратећи резултате математичке селекције и компјутерског моделирања читавог спектра молекула, идентификоване су неколико најупорталнијих варијанти које су већ синтетизоване у лабораторијским условима. Следећи корак, који се намерно креће БИОЦАД данас, прелазак са хуманизованих молекула на директно људске, односно потпуно одбацивање животињских антитела. Захваљујући сталном ширењу библиотеке људских антитела и методама математичког моделирања и молекуларног побољшања које је развила компанија, ово ће постати могуће у врло блиској будућности..

Раније је компанија научила како добити ефикасне молекуле антитела у количини која је довољна за лечење хиљада пацијената како у Руској Федерацији, тако иу другим земљама. Имајући базу да брзо доведе потенцијалне молекуле пацијентима служи као основа за успешне иновативне пројекте развоја лекова. Дакле, научници су успели да израде процес за кратко време, успоставе производњу, успешно спроводе клиничке студије и стављају у промет први биоаналог са синтетичким лековима Ритуксимаб (који се користи за лечење лимфома), ау блиској будућности ослобађање новог лека, аналога Бевацизумаба (третман рак црева).

Кроз напоре научника данас у клиничким условима развија се више од 10 лекова са молекуларно усмереним дјеловањем. Неколико се тестира. Њихов наступ на фармацеутском тржишту очекује се у наредним годинама. И са њима - и прилика да се говори о потпуној победи над главном болести КСКСИ века.

Погледајте такође - Како и где у Русији раде лекови