Виртуальный доброволец

Британские ученые создали виртуальную модель человека, на которой можно испытывать действие новых лекарств. Подобная разработка поможет избежать нежелательных последствий исcледования медпрепаратов на добровольцах. Однако создать точную копию каждого конкретного человека этот метод не позволяет. Выход в такой ситуации — отслеживание действия лекарств путем мониторинга генов человека. Подобные технологии уже созданы швейцарскими и российскими разработчиками. Используя специальные наносенсоры и биочипы вместе с виртуальным человеком, в будущем ученые могут изобрести лекарства даже от неизлечимых сегодня заболеваний.

Сегодня лекарственные препараты проходят сложный цикл испытаний. Сначала их тестируют на микробах или вирусах, затем — на клетках теплокровных организмов. После этого настает очередь животных: мышей, собак и свиней. Лекарство, которое было успешно опробовано на животных, исследуют на людях-добровольцах. К сожалению, они не застрахованы от трагических случайностей — многие испытатели получают тяжелые заболевания или гибнут во имя науки. Максимально снизить эти риски — одна из задач разработки британских ученых.

«Создание несложной математической модели человека — неплохая идея, — рассказал РБК daily ученый секретарь Института белка РАН, к.т.н., Алексей Никулин. — Быстрое создание базовых моделей лекарств — весьма перспективная область исследований. Ведь механизм взаимодействия лекарств и человеческого организма примерно один и тот же. Но для индивидуального применения таких лекарств могут потребоваться дополнительные испытания. Например, существует такой феномен, как множественная лекарственная устойчивость. В этом случае организм человека перестает воспринимать лекарства и начинает им сопротивляться. А создать виртуальные организмы каждого человека с его ДНК невозможно». В результате даже испытанные и уже внедренные препараты могут вызывать в организмах разных людей неодинаковую реакцию.
Универсальность технологий тестирования лекарств является первоочередной задачей. Так, швейцарская фармацевтическая группа Roche Holding AG на прошлой неделе объявила об окончании разработки наносенсоров, позволяющих отслеживать реакцию пациента на лечение путем мониторинга состояния его генов. Капля крови человека помещается на специальное стекло, снабженное мельчайшими биологическими датчиками — наносенсорами диаметром 450 нм. Далее проба помещается в специальный сканер, который считывает информацию и передает ее на компьютер. Наносенсоры помогают оценивать активность генов в отношении молекулы того или иного препарата, вирусов, патогенных микробов. Это позволяет использовать устройство для мониторинга биомедицинских процессов. А значит — подобрать индивидуальный метод лечения для каждого пациента в соответствии с его генной активностью.

Между тем в России подобный метод был изобретен давно и сейчас он с успехом используется. В 1989 г. впервые в мире ученые Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН во главе с академиком Андреем Мирзабековым опубликовали в одном из специализированных западных журналов статью о биологических микрочипах. И только в конце 2004 г. первый биочип — устройство величиной с зубчик почтовой марки — получил государственный сертификат. В 8 противотуберкулезных центрах России открыты лаборатории, куда поступили 15 000 биочипов, предназначенных для определения возбудителя заболевания и лекарств, эффективных в каждом конкретном случае. Метод основан на результатах анализов ДНК, которые обрабатываются при помощи компьютера.

«Главным отличием нашего биочипа от зарубежных аналогов является то, что в нем индивидуальные ячейки являются трехмерными, то есть имеют микрообъем. Эта технология защищена несколькими международными и российскими патентами, — рассказывает РБК daily генеральный директор ООО «Биочип-ИМБ», д.б.н., Виктор Барский. — Каждая ячейка чипа является индивидуальной нанопробиркой, в которой можно проводить различные реакции. В результате чипы обладают очень высокой специфичностью и позволяют использовать простое анализирующее оборудование. Второе преимущество — наши чипы имеют небольшое количество ячеек, то есть предназначены для какой-то одной группы заболеваний. Благодаря этому нам удалось снизить цену и упростить проведение анализа. Цена проведения одного анализа с помощью нашего биочипа — 500 рублей, с помощью зарубежного аналога – 200-500 долларов».
В ячейках биологических микрочипов можно поместить тысячи различных химических веществ, то есть теоретически диагностировать и лечить любую болезнь. Именно биочипы должны помочь фармкомпаниям и в создании новых лекарств, и в их тестировании. В этом случае не придется испытывать лекарства на человеческом организме. Поэтому в перспективе виртуальный человек в связке с биочипом может помочь ученым изобрести новые лекарства от ранее неизлечимых заболеваний.

Источник: журнал "Российские аптеки" №1 2007.