Николай Нифантьев: за время одной эпидемии создать эффективную вакцину маловероятно
Член-корр РАН и специалист в области биоорганической и медицинской химии рассказал о лекарствах для борьбы с коронавирусом
Москва. 20 мая. INTERFAX.RU - Как правило, когда говорят о болезни, то обязательно обсуждается вопрос о лекарствах. Их производят химики. Есть ли лекарства для борьбы с коронавирусом, готовы ли химики к встречам с другими "медицинскими напастями"? Об этом беседует наш специальный корреспондент Вячеслав Терехов с заведующим лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Зелинского, членом-корреспондентом РАН Николаем Эдуардовичем Нифантьевым.
Вакцина, вакцина..., а лекарства?
- Все, как заклинание, повторяют о разработке вакцины против коронавируса. А можно ли ее действительно разработать? Ведь это долго и весьма непросто. Например, еще не создана вакцина против коронавирусов, вызывающих острые респираторные синдромы SARS и MERS, а такие эпидемии прошли много лет назад.
- В своем вопросе вы затронули сразу несколько весьма разноплановых тем. Давайте попробуем рассмотреть их раздельно. Сразу хочу отметить, что уровень современных технологий теоретически позволяет успешное создание вакцины против нового коронавируса COVID-19. Ученым уже известны структуры нескольких макромолекул на поверхности вируса, которые можно использовать в качестве мишени при создании вакцины. Но не все так просто и не так легко гарантировать успех на практике, как это может смотреться в теории. Процесс создания вакцины является многостадийным и кропотливым. Недостаточно, чтоб вакцина вызывала просто активный иммунный ответ. Важно, чтоб образующиеся антитела были правильного типа и с требуемой активностью, то есть были способны специальным образом распознавать вирусные частицы, для активирования процесса их разрушения иммунными клетками. Кроме этого требуются разнообразные оптимизации, в том числе, конструкции активного компонента вакцины и его композиции с сопутствующими ингредиентами, как и дозировки вакцины. Нужна также оптимизация собственно режима иммунизации, которая может быть как однократной, так и неоднократной. В последнем случае надо оптимизировать и интервальную продолжительность между иммунизациями. Кстати, в этой связи должны быть найдены условия, при которых защитная иммунная реакция после вакцинации развивается максимально быстро, а это может происходить в течение нескольких недель.
Есть масса и других нетривиальных этапных задач, например создание животных моделей, о которых много говорится сейчас в СМИ. К сожалению, результаты на животных вовсе не всегда перенести на человека. Есть и не менее важные вопросы, которые должны специально изучаться и которые связаны с возможными побочными нежелательными эффектами от действия вакцины. Конечно, в условиях эпидемии многие этапы создания вакцины могут быть упрощены и сокращены для скорейшей выдачи временного разрешения на использование вакцин. Но даже после этого испытания должны быть продолжены и не исключается, что их общий результат потом окажется отрицательным.
Все рассмотренные технологические проблемы приводят к тому, что весьма маловероятно за время одной эпидемии (мы можем теперь ее приблизительно оценить, зная динамику в Китае и других странах) создать действительно активную и эффективную вакцину. Так, как мне представляется, и произошло в случае коронавирусов SARS-CoV и MERS-CoV – эпидемии завершились, и не стало нужного количества пациентов для формирования групп для корректных испытаний.
Неравные условия
- Нужно ли тогда разрабатывать вакцину против коронавируса COVID-19?
- Конечно нужно, это не вызывает сомнений, поскольку COVID-19, наряду с другими коронавирусами, может войти в обычный перечень вирусных патогенов человека (в том числе, характеризующихся продолжительным инкубационным периодом – ИФ), как и разновидности вирусов гриппа, гепатита, ВИЧ, ротавируса и других. Однако это никак не отменяет не менее актуальную задачу создания лекарств против COVID-19.
- Все-таки остается непонятным, почему из сообщений в СМИ и репортажей с правительственных заседаний мы главным образом слышим о вакцинах против коронавируса, а не о лекарствах? Их можно создать?
- Отвечая на первую часть вопроса, хочу обратить ваше внимание на то, что условия для работы с опасными вирусами в РФ есть только у весьма ограниченного числа исследовательских центров, относящихся к Минздраву, ФМБА, Роспотребнадзора и Минобороны. В этих организациях, например в Центре вирусологии и биотехнологии "Вектор", есть исследовательская база для получения противовирусных вакцин с помощью биологических методов. Однако для получения лекарственных соединений с помощью органического синтеза у них нет достаточных экспериментальных ресурсов. Для этого нужны другие компетенции, а в нашей стране они сконцентрированы в академических институтах и некоторых ВУЗах, имеющих другую ведомственную подчиненность. Это фактически разобщает центры химической и медико-биологической компетенции и не позволяет им совместно планировать работы по созданию лекарственных соединений, так как они, в частности, вынужденно имеют раздельные источники финансирования.
Сообщалось, что в ФМБА и на "Векторе" проводились исследования соединений, входящих в состав уже известных лекарств. Это рациональный подход, позволяющий сократить время испытаний, если будут активные соединения. Однако в результате проведенного скрининга была показана только применимость мефлохина (противомалярийное средство – ИФ) и гидроксихлорохина (также противомалярийное средство – ИФ) для лечения поражений легких, но не было найдено соединений, которые бы оказывали прямой противовирусный эффект и могли бы препятствовать непосредственно инфицированию человеком COVID-19. Но такие соединения, конечно, могут быть синтезированы, а несколько отдельных хитов, относящихся к перспективным разноплановым классам веществ, уже в мире известны.
- Могут ли такие соединения быть синтезированы в России?
- Да, могут. В России есть несколько очень сильных центров со всей необходимой экспериментальной базой для получения такого рода соединений, а также их детального структурного анализа. Это и екатеринбургский Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, и Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, конечно же и наш Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (Москва). В этих институтах есть определенные специализации и мы активно сотрудничаем, что дает хороший синергический эффект.
- Что же мешает вам синтезировать известные вам соединения и отдать их на испытания?
- Не все так просто. Институты работают теперь в рамках госзадания с утвержденными бюджетами. Какие-то дополнительные работы мы проводим при поддержке грантами. В случае работ, о которых вы спрашиваете, требуется очень крупное финансирование, а такие грантовые конкурсы проводятся редко. Я не слышал, чтоб кому-то без проволочек было предоставлено сверхплановое увеличение финансирования специально для антикороновирусных разработок.
Опять все та же межведомственная разобщенность
- Что нужно предпринять в России, чтоб ликвидировать межведомственный разрыв и активизировать работы по созданию противоинфекционных лекарственных препаратов? Это же важно для создания средств защиты не только от COVID-19, но и других патогенов, в том числе возможных новых патогенов, о которых пока нам ничего не известно.
- Нужно сделать то, о чем я уже говорил выше – надо ликвидировать межведомственную разобщенность. Кстати, такое поручение давал и президент Путин на одном из недавних заседаний Совета по науке и образованию. Мне кажется, что было бы правильным создать межведомственную программу, которая бы координировала работы по синтезу потенциально активных соединений против патогенов различной природы. Речь идет прежде всего о вирусах, бактериях и грибках, составляющих основу биогенной угрозы здоровью населения. В рамках этой программы должна формироваться национальная библиотека перспективных соединений для скрининга и обнаружения наиболее активных веществ против известных патогенов, для которых требуется разработка лекарств, а также против новых патогенов. Эта же программа должна поддерживать скрининговую базу, а также компьютерные ресурсы для обработки результатов скринингов, анализа зависимости структуры и активности среди исследованных веществ, а также компьютерного дизайна лекарственных соединений. Формирование такой программы и ее плана работ, а также расчет требуемых финансовых ресурсов, должны проводиться соответствующей рабочей группой. В ней должны принимать участие специалисты всех необходимых областей знаний и представляющих организации различной ведомственной подчиненности. И еще одно очень важное требование – эта программа должна быть долгосрочной, а не на 2-3 или даже 5 лет.
- Такая программа – это нечто новое или у нее есть аналогия,?
- Единственной аналогией, которую я могу вспомнить, является действовавшая много лет назад программа "Вакцины и диагностикумы нового поколения". Но это отдаленная аналогия, так как та программа не предполагала создание обобщенных ресурсов, например, библиотеки потенциально активных соединений для скринингов. Тем не менее, совершенно необходимо создание междисциплинарной программы по разработке новых химических противоинфекционных средств, объединяющей химиков, биологов, физиков, нанотехнологов и других специалистов. Именно поэтому нами подготовлен проект создания Центра технологий противодействия хемогенным и биогенным угрозам. Недавно мы представили этот проект на конкурс грантов для создания Научных центров мирового уровня. В проекте участвуют специалисты требуемых научных областей из академических и медицинских институтов и ВУЗов. Могу сказать, что он посвящен не столько фундаментальным исследованиям, сколько ориентированным и прикладным работам для создания конкретных лекарств, вакцин, диагностикумов. Кроме того, он затрагивает экологические и агротехнологические проблемы, которые необходимо решить в интересах здравоохранения, сельского хозяйства, производства продуктов питания, а также сохранения окружающей среды и в целом для обеспечения жизнедеятельности, эффективной трудовой и социальной активности граждан. Тема COVID-19 занимает, конечно, особое место в нашей программе.
- Значит, этот проект, затрагивает не только коронавирус!
- Да, как мы говорили выше, человечеству угрожают различные виды уже известных патогенов, а также, как мы уже регулярно видим, возможно появление и новых патогенов. Нужно быть готовыми для противодействия им. Даже от тех возбудителей инфекций, с которыми мы свыклись и, как нам кажется, держим их под контролем, имеем против них вакцины и лекарства, ежегодно болеет большое количество людей. Бактериальные заболевания имеют масштаб и летальность существенно большие, чем в случае коронавируса сегодня.
Ежегодная же смертность в мире от грибковых поражений, особенно поражений внутренних органов (инвазивные микозы), явно недооценена пока, но увеличивается с каждым годом, составляя около 2 млн человек, а по некоторым оценкам – существенно больше. Например, на международных конференциях, посвященных инфекционным заболеваниям, в последние годы широко обсуждается, что смертность больных гриппом связана часто не с исходным вирусным поражением и сопутствующими бактериальными инфекциями, а с начинающимся грибковым поражением легких, после ослабления иммунной системы гриппом. Инвазивный микоз на фоне гриппа обычно не предполагают, и к тому же в России до недавнего времени была проблема с доступностью импортной тест-системы. Надеюсь, что проблеме инвазивных микозов будет уделяться большее внимание, поскольку в прошлом году зарегистрирован созданный в нашей лаборатории первый российский диагностикум инвазивного аспергиллеза (наиболее опасный вид инвазивного микоза - ИФ), который по ряду показателей опережает лучший зарубежный аналог. Это очень показательный пример успешного сотрудничества химиков-органиков, биологов и инфекционистов, иллюстрирующий необходимость создания объединения специалистов, которые могут активно, эффективно и оперативно разрабатывать химические и биотехнологические препараты для предотвращения и профилактики биогенных угроз.
- Вы упомянули термин "хемогенная угроза", что входит в это понятие?
- Этот термин обозначает угрозу человеку и природе от искусственно произведенных химических продуктов. Это и токсические и отравляющие вещества, отходы промышленных производств, неправильно использованные агрохимические препараты и многое другое, что требует разработки специальных технологий контроля, хранения и утилизации. Это очень актуальная область задач, прежде всего для химиков. Поэтому в предложенном нами проекте Центра, о котором я говорил выше, разработки технологий противодействия хемогенным и биогенным угрозам объединены, ибо проблема хемогенных угроз очень важна!
- Правильно ли я понимаю, что ваш проект относится к областям, о которых недавно в выступлении в Госдуме министр здравоохранения России Михаил Мурашко сказал: "Сегодня по прогнозам считается, что из направлений именно химия и биология… для всех государств выйдет на первый план"?
- Совершенно верно сказал министр, но я бы добавил, что приоритетными являются не просто химия и биология, а сплав высокотехнологичных методов тонкого органического синтеза и молекулярной биологии!
