«Главная моя цель — найти лекарство от рака»

Как приморский учёный Сергей Дышловой исследует морские гидробионты в поисках противоопухолевой молекулы

Александра Заскалето
2 декабря 2016
У учёных уходит где-то 20 лет на то, чтобы создать новое лекарство. Сергей Дышловой из Приморья — научный сотрудник лаборатории экспериментальной онкологии в гамбургской клинике Эппендорф — преодолел 30−40% этого пути. Проводя эксперименты с немецкими коллегами, он выясняет, как на опухоль действуют соединения, полученные из дальневосточных морских гидробионтов. Если удастся сделать прорыв в этой области, не исключено, что в мире начнут производство нового лекарства от рака. Дышловой рассказал DV, почему учёные исследуют эти организмы и в чём сложность изобретения противоопухолевых препаратов

— Сергей, расскажите, как вы, учёный из Владивостока, оказались в Гамбурге?

— Я начал изучать морские гидробионты в Приморье — в Тихоокеанском институте биоорганической химии (ТИБОХ). Ещё шесть лет назад, будучи аспирантом, подал заявку на стипендиальную программу в Гамбург, в клинику Эппендорф. Это очень большое медицинское учреждение на севере Германии, здесь лечат людей и есть исследовательский центр, где учёные разрабатывают новые лекарства и улучшают уже существующие, а также изучают биологические основы болезней. После нескольких месяцев стажировок вернулся во Владивосток и продолжил работать по профилю — исследовать химические вещества морских гидробионтов в стенах ТИБОХа. В сентябре 2013 года решил снова поехать в Гамбург и продолжить работать в университетской клинике Эппендорф. Мы (всего нас в группе семь человек) занимаемся проблемой онкологии — пытаемся разработать лекарство на основе природных соединений, которые удалось получить из морских организмов ещё в институте в Приморье. Теперь это такой международный проект, существующий между Владивостоком и Гамбургом. Поэтому минимум три раза в год я езжу в столицу Приморья, беру вещества, необходимые для исследований тут, в Германии, а также общаюсь и обмениваюсь опытом с коллегами из своего родного института. Мы ищем перспективные природные соединения, которые могут послужить основой для противоопухолевых препаратов.

 — То есть исходный материал для исследований берёте в Приморье?

Сергей Дышловой — научный сотрудник Лаборатории химии морских природных соединений Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИБОХ) ДВО РАН, научный сотрудник лаборатории экспериментальной онкологии клиники Эппендорф (Гамбург, Германия). Сергей также является членом экспертного совета Российского научного фонда и членом редакционной коллегии международных научных журналов Marine Drugs и Journal of Bioorganic & Organic Chemistry.

Окончил химический факультет ДВГУ (сегодня ДВФУ), отделение биоорганической химии и биотехнологии. Кандидат химических наук.

— Да. Наше сотрудничество выглядит так: коллеги из ТИБОХа (Тихоокеанский институт биоорганической химии) в Лаборатории морских природных соединений под руководством В. А. Стоника выделяют биологически активные вещества из гидробионтов (из морских губок, морских асцидий, собранных у берегов российского Дальнего Востока, а также Вьетнама, Мадагаскара и др.) и устанавливают их точную химическую структуру, а мы в Гамбурге исследуем противоопухолевые свойства этих веществ. Мы сфокусировались на трёх соединениях — это фрондозит А, полученный из морского огурца (трепанга), ризохалинин, полученный из мадагаскарской морской губки, и монанхоцидин А, полученный из дальневосточной морской губки. Теперь моя группа изучает, как эти соединения влияют на клетки опухоли и можно ли их использовать для создания лекарства.

— Как будет работать препарат, который вы пытаетесь создать?

— Есть разные подходы в лечении рака. Соответственно, есть разные исследования. Одни направлены на поиск средства для предотвращения заболеваний, когда организм ещё полностью здоров. Цель других — найти наилучший способ лечения на ранних стадиях, третьи исследования проводят для того, чтобы создать лекарство для поздних стадий, когда уже пошли метастазы. Наши исследования нацелены на поиск средства, которое будет помогать на раннем и позднем этапе. Мы пытаемся найти соединения, способные убивать опухолевые клетки, при этом оставляя нормальные клетки целыми. То есть применяться наше возможное лекарство будет в классической химиотерапии, но, надеемся, что оно будет эффективнее существующих средств.

— А есть у вас и инновационные исследования?

— Да. Параллельно мы пытаемся найти вещества, которые могут быть модуляторами, смогут влиять на процесс аутофагии.

Аутофагия — процесс, при котором внутренние компоненты клетки доставляются внутрь её лизосом или вакуолей и подвергаются в них переработке. В 2016 году за открытие и исследование механизмов аутофагии была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине японскому учёному Ёсинори Осуми.

Если просто, то аутофагия — это один из базовых биологических процессов, когда клетка начинает поедать сама себя. Это может привести к тому, что клетка умрёт, потому что иссякнет ресурс, или наоборот — выживет, если стрессовый стимул будет недолгим. Например, человек может какое-то время обходиться без еды и воды, потому что организм питается за счёт внутренних ресурсов. То же самое происходит и на клеточном уровне. Процесс, когда клетка голодает, но при этом не умирает, и называется аутофагией. И сейчас мы с коллегами во Владивостоке и Гамбурге ищем вещества, способные усиливать аутофагию или ослаблять её.

— А как эти вещества помогут в борьбе с раком?

— Интересно найти и те, что будут ослаблять аутофагию, и те, что будут её усиливать. Потому что усиление аутофагии может привести к тому, что опухолевые клетки сами себя уничтожат при приёме препаратов на основе таких веществ. А уменьшение аутофагии может помочь при химотерапии — классические лекарства будут работать эффективнее, если мы сможем останавливать процесс аутофагии раковых клеток. То есть получается, в теории опухолевую клетку можно убить, как усилив, так и ослабив этот процесс, но что именно произойдёт при применении данного конкретного исследуемого нами вещества — можно выяснить исключительно экспериментальным путём. Сейчас мы ищем соединения среди наших природных веществ, которые могут на этот процесс влиять. Это тема очень актуальная, так что наше исследование находится на гребне научной волны.

— Где именно ищете нужные соединения, в каких растениях, бионтах?

— Там же, в морских гидробионтах. Специфика института в Приморье (ТИБОХ) в том, что там есть коллекция морских природных веществ, которых больше в мире ни у кого нет, которые никто никогда не исследовал и, возможно, не будет исследовать, если мы этим не будем заниматься. В этом наше преимущество. Нам нужно использовать то, что у нас есть, а есть у нас порядка 200 веществ. Чтобы все их проверить, потребуется время. Это долгий процесс. Мы только начали проект, но когда найдём нужное соединение, естественно, сначала получим патент, и только затем можно будет продвигать это соединение как возможный противоопухолевый препарат.

Для исследовательской группы, куда я вхожу, именно этот проект интересен с коммерческой точки зрения, потому что в нём есть перспектива запатентовать исследования и сделать на основе соединения лекарство. Сейчас мы изучаем те же морские губки, а ещё морские грибы, у которых есть определённое преимущество в качестве источника активных соединений. Морская губка растёт долго, культивировать её сложно и дорого. Морские грибы — это микроскопические организмы, они хороши тем, что их можно легко наращивать в любых количествах в колбах прямо в лаборатории. На это уходит немного времени и средств, таким образом, появляется неограниченный источник вещества.

— Далеко ещё до научного прорыва?

— Именно это исследование на самом начальном этапе. Сейчас мы только проводим скрининг — берём эти 200 соединений из ТИБОХа и проводим на каждом из них простой тест, чтобы понять, какое из них хоть как-то влияет на процесс аутофагии. Если какое-то из этих соединений покажет активность во время простого теста, мы будет проводить с ним более сложные и дорогие эксперименты. Мы уже точно знаем, что те три соединения, которые были выделены несколько лет назад, — фрондозид А, ризохалинин, монанхоцидин, А — так или иначе влияют на процесс аутофагии. Это даёт нам уверенность в том, что другие морские природные соединения также будут перспективны в этой области.

— Правильно я поняла, что если вы сможете найти нужное соединение и в будущем начнётся производство лекарства, то сырьё для него будут брать в Приморье?

— На самом деле это очень сложный вопрос. Без патента никакая фармацевтическая компания не вложится в клинические испытания: они очень дорого стоят, и академической науке это не по карману. Без клинических испытаний не может быть создано лекарство. К сожалению, именно для тех трех веществ, которые я назвал в самом начале (фрондозид А, ризохалинин, монанхоцидин А), путь закрыт, потому что информация о них и об их активности уже опубликована в научной литературе, что, согласно нормам как отечественного, так и международного права, делает невозможным процесс патентования. Разве что только фрондозид, А — на него есть патент у американцев. Теоретически, если дальше будут получены разные модификации этих соединений, которые будут более эффективны и покажут противоопухолевую активность, тогда да, материал для таких лекарств будут поставлять, а может, и производить на Дальнем Востоке, в Приморье в том числе. Но пока сложно сказать, насколько все это осуществимо.

— Вы начали поиск противоопухолевой молекулы ещё во Владивостоке несколько лет назад, продолжаете эту работу в Гамбурге уже три года. Можно ли говорить о сроках — когда исследование подойдёт к концу?

— Этот процесс долгий, и он во многом зависит от везения, да и, конечно же, от ума тех, кто работает над исследованием. Вообще, по данным различным фармацевтических компаний, мировая практика такова, что от появления какого-то нового соединения до того момента, когда лекарство на основе этого соединения можно будет купить в аптеке, проходит примерно 20 лет и тратится на это около $1 млрд.

— Ваше исследование на каком этапе?

— Процесс каждого нашего исследования делится на несколько этапов. Начинается всё с морской экспедиции на научном судне к берегам Вьетнама, Мадагаскара или на Курильские острова, там собирают губки — это первые этап. Кстати, одна такая очередная экспедиция сейчас работает во Вьетнаме и мои коллеги продолжат сбор образцов до нового года. Второй этап — выделение вещества и определение его химической структуры, этот процесс сложный и может занять один-два года. На третьем этапе начинается предварительное исследование биологической активности — убивает соединение опухолевые клетки или нет. Если убивает, начинается четвёртый этап — более углублённые исследования, чтобы выяснить, страдают ли при этом здоровые клетки. Эти эксперименты проводятся на клеточных культурах, in vitro, то есть в пробирке. Если на клетках эксперимент будет успешным, начнутся эксперименты in vivo — на живом организме, в нашем случае на мышах, затем на кроликах. Если и здесь будет успех, начнутся клинические испытания на пациентах. Сейчас мы находимся на четвёртом и пятом этапе. Нам удалось выяснить, что как минимум два соединения — фрондозид, А и ризохалинин — показали активность на мышах с небольшими побочными эффектами (в некоторых случаях их вообще не было). Следующим этапом должны стать клинические испытания, но тут возникла проблема с патентом: мы пока не знаем, что предложить фармкомпании, чтобы она вложила свои деньги в клинические испытания. Поскольку информация о соединениях уже опубликована, то их запатентовать нельзя. Как вариант — запатентовать процесс получения вещества либо процесс химического синтеза этого вещества. Если коллеги из ТИБОХа захотят заняться этим, то у них есть шанс. Наша работа заключается именно в том, чтобы узнать, как вещество влияет на опухоль.

— Та противоопухолевая молекула, которую вы ищите, она будет убивать все виды рака?

— Нет, наши исследования сфокусированы на раке простаты и раке мочевого пузыря, потому что в клинике Эппендорф, в том департаменте, где я сейчас стажируюсь, занимаются именно этим видом опухоли. Здесь лечат пациентов с таким заболеванием, соответственно, есть исходный материал — хирургически извлечённые опухоли, на которых можно будет проводить будущие эксперименты. В перспективе, если вещество покажет активность на одном типе опухоли, то его можно будет исследовать на других типах рака.

— В каких ещё странах занимаются такими же исследованиями?

— Поиском противоопухолевых препаратов занимаются учёные по всему миру. В США, Германии, Китае, Испании тоже ищут противоопухолевую молекулу в морских гидробионтах, но у них свои источники, а у нас свои — уникальные соединения, которые есть только у нас, в этом наше преимущество.

— А где учёные всего мира раньше искали подобные молекулы? Где брали сырьё?

— Раньше все лекарства выделяли из природных источников — травы, деревьев, цветов, шло исследование наземных видов растений и животных. С изобретением в 1943 году акваланга человечество получило возможность исследовать морские растения и животных. Подобные исследования длятся не так долго — всего несколько десятков лет. За это время учёные добились определённых результатов, выделили из морской губки соединение, на основе которого создали один из первых противоопухолевых препаратов — цитарабин. Кроме того, в клиническую практику введены также ещё три других препарата, созданных на основе морских природных соединений: трабектидин, эрибулин и ведотин. Поэтому теперь исследования морских гидробионтов так популярны.

— Что послужило стимулом к тому, что вы занялись именно поисками противоопухолевой молекулы?

— В моей жизни случайности сыграли большую роль. Когда я оказался в ТИБОХе, случайно попал в лабораторию академика Стоника, где занимались выделением природных соединений из морских гидробионтов. Мой непосредственный руководитель Сергей Николаевич Фёдеров, сейчас он занимает пост заместителя руководителя института, жил какое-то время в США и там занимался исследованием этих соединений как потенциальных противоопухолевых препаратов. Он-то и научил меня тем методам, которыми владел, передал мне свои знания. И мне эта работа очень понравилась. Я прекрасно знал, что проблема рака стоит остро во всём мире, от него умирает огромное количество людей. Поэтому, поняв, что такие исследования — дело нужное, я решил ими заняться. Для меня важно знать, что я делаю не только то, что нравится лично мне, но и то, что будет полезно для всех остальных людей.

Рекомендуемые материалы
Помощь на плаву
Будни госпитального судна «Иртыш»
«Если наша цивилизация исчезнет, коренные этого даже не заметят»
Фоторепортаж Андрея Осипова из путешествия с оленеводами на Колыме
Группа крови — дальневосточная
История семьи Виктора Цоя