Эффективные лекарства были найдены не в результате внедрения новых технологий, а с помощью классических подходов “золотого века” антибиотиков, говорят ученые

МОСКВА, 5 октября. /Корр. ТАСС Ирина Якутенко/. Нобелевская премия по физиологии и медицине в 2015 году вручена в полном соответствии с заветами Альфреда Нобеля – разработка лекарств от болезней, вызываемых круглыми червями, и малярии, несомненно, принесли огромную пользу человечеству – от этих болезней совокупно страдает почти треть населения Земли.

Кроме того, премия стала торжеством “традиционной” биологии – эффективные лекарства были найдены не в результате внедрения новых технологий, а с помощью классических подходов “золотого века” антибиотиков, говорят эксперты.

Борьба с паразитами

Первая половина премии досталась ирландцу Уильяму Кэмпбеллу и японцу Сатоси Омура за “их открытия в области новой терапии против инфекций, вызываемых паразитическими круглыми червями”. В тропиках от болезней, вызываемых паразитическими червями, страдают сотни миллионов человек. Например, лимфатическим филяриатозом, больше известным как слоновья болезнь, заражены минимум 100 миллионов человек.

Гельминтозы, то есть заболевания, вызываемые паразитическими червями, почти не поддаются лечению. “С гельминтозами бороться намного сложнее, чем с бактериальными заболеваниями, – поясняет Тимур Симдянов, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии беспозвоночных Биологического факультета МГУ. – Они отличаются от животных своей биохимией и можно найти вещества, которые убивают бактерий, а животным не наносят вреда. А вот найти вещество, которое убивало бы червя-паразита и при этом не убивало хозяина, очень не просто”.

Хирургическим путем избавиться от паразитических червей также невозможно. Например, при слоновьей болезни нематоды (круглые черви) поселяются в лимфатических сосудах нижней части тела, вызывая огромные отеки. “Чаще всего больной не умирает – нематоды не вечны и через некоторое время погибают, но часто человек остается обезображен, у него могут остаться тяжелые поражения конечностей. Даже после того, как паразиты погибают, отек в конечностях не спадает, так как в этих местах разрастается соединительная ткань” – рассказывает доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии беспозвоночных Биологического факультета МГУ Алексей Чесунов.

Искать нетоксичные для людей противопаразитические препараты трудно, поэтому каждое новое вещество становится сенсацией. Один из главных источников потенциально полезных веществ – бактерии. Именно с почвенными бактериями рода Streptomyces работал в 1970-е годы будущий нобелиат Сатоcи Омура. Он научился культивировать в лаборатории несколько тысяч штаммов микроорганизмов, из которых позже отобрал 50 наиболее перспективных.

Работой Омуры заинтересовался ирландский микробиолог Уильям Кэмпбелл, который выяснил, что один из штаммов производит вещество, убивающее паразитических червей у мышей и более крупных животных. Омура выделил это вещество, которое назвали авермектин. Впоследствии он химически модифицировал препарат, получив еще более действенный ивермектин.

Как именно работают авермектин и ивермектин, неясно, но оба они воздействуют на ионные каналы в нервных и мышечных клетках личинок червей. Для позвоночных животных, к которым относится и человек, оба вещества безвредны. Благодаря такой избирательности эти препараты можно использовать, не опасаясь токсического эффекта. Более того, ивермектин настолько эффективен, что людям, живущим в опасных зонах, достаточно принимать его один-два раза в год. Благодаря ивермектину за 25 лет удалось почти полностью победить слоновью болезнь и существенно сократить количество других паразитических заболеваний.

Борьба с малярией

Вторую половину премии получила китаянка Ту Юю, которая искала лекарство от малярии. Этот недуг вызывают одноклеточные паразиты – малярийные плазмодии, которые переносятся комарами рода Anopheles. На разных стадиях жизненного цикла плазмодии заражают печень или эритроциты человека. В зависимости от разновидности болезни, раз в три или четыре дня новые плазмодии выходят из эритроцитов в кровоток, вызывая тяжелый приступ лихорадки.

По оценкам ВОЗ, ежегодно около 3,4 миллиарда человек рискуют заразиться малярией. В 2013 году болезнь была выявлена у 198 миллионов человек, 584 тысячи умерли. С малярией сложно бороться по той же причине, что и с гельминтозами: эффективные препараты токсичны для организма. Более того, паразиты довольно быстро развивают устойчивость к массово применяемым лекарствам, например, хинину.

Ту Юю нашла новое эффективное средство от малярии в древних китайских трактатах по традиционной медицине. Она заметила, что одно из растений, применявшееся для борьбы с лихорадкой, а именно полынь однолетняя Artemisia annua упоминается в нескольких сотнях рецептов. Ученый решила проверить, не будет ли вытяжка из полыни помогать от малярии. Эксперименты на грызунах давали нестабильный результат: раз от раза эффективность экстракта A. annua колебалась от 12% до 40%.

При дальнейшем изучении источников ученый выяснила, что в 340 году нашей эры один из древних эскулапов рекомендовал получать “сок” полыни, экстрагируя его холодной водой, а не горячей, как обычно. Альтернативный метод дал положительный результат: полученная холодным путем вытяжка излечила от малярии 100% мышей и обезьян.

“Есть вероятность, что и к артемизинину у паразитов выработается устойчивость – так же, как она выработалась к хинину. Чтобы этого избежать, используют комбинированные препараты, когда артемизинин комбинируют с хининами. Препаратов хининового ряда много и все они действуют немного по-разному, так что в итоге можно получить много разных сочетаний. На такой “коктейль” паразиту будет трудно выработать устойчивость”, – поясняет Симдянов.

Точный механизм действия артемизинина, как назвали новый препарат, тоже неизвестен, но эффективность его несомненна: в комбинации с разными типами хининов он позволил с 2000 по 2013 годы на 47% сократить смертность от малярии по всему миру и на 57% – в Африке. У детей 2-10 лет, которые чаще всего умирают от малярии, частота этого заболевания сократилась с 26% до 14%.

Открытия, удостоившиеся в 2015 году самой престижной научной награды по физиологии и медицине полностью удовлетворяют критериям, которые Альфред Нобель прописал в своем завещании.

“Сегодня все хотят, чтобы деньги выделялись на новые технологии. Но это часто не имеет отношения к реальным лекарствам – по крайней мере, пока. А лауреаты нынешней премии использовали классический микробиологический подход, как в золотой век антибиотиков, который дал возможность лечить бактериальные инфекции, и получили реально работающие препараты, позволяющие лечить малярию и тропические гельминтозы. Можно сказать, что награждение Ту Юю, Сатоси Умура и Уильяма Кэмпбелла – это возвращение к истокам биологической науки”, – отметил известный российский биолог, доктор биологических наук, заведующий лабораториями в Институте биологии гена РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Университете Ратгерса (США), Санкт-петербургском Государственном Политехническом Университете, профессор Сколковского института науки и технологий Константин Северинов.