Оценку ставит живая клетка: самарские ученые разработали передовую тест-систему для поиска новых лекарств

Эффект пробирки

Исследования велись в рамках участия вуза в программе "Приоритет 2030", госзадания и на средства губернского гранта в области науки и техники. Особенность самарской методики - в применении первичных клеточных культур, то есть клеток здорового человека, полученных из операционного материала.

Как поясняют ученые, большинство лабораторий мира для оценки биоактивности лекарств используют так называемые "бессмертные" (раковые) клетки. Однако из-за генетических мутаций найденные с их помощью лекарственные препараты в 95 % случаях не проходят испытания на уровне животных и человека. Из-за неэффективности способа, уже около двух десятков лет биотехнологи работают над методикой поиска лекарственных препаратов с помощью "нормальных человеческих клеток". В СамГМУ это удалось сделать, благодаря в том числе уникальной лаборатории по культивированию живых клеток "в пробирке".

Самарские системы разработаны для клеток организма, которые вырабатывают цитокины - вещества, запускающие процесс воспаления в организме. Для испытаний клетки "сажают" в специальные лунки, где они растут в питательной среде. Затем их стимулируют на выработку цитокинов, а после этого подавляют такую выработку медикаментозно. И далее с применением иммуноферментного анализа (ИФА-диагностики) оценивают, насколько эффективно препарат выполняет свои функции. Проще говоря, если под действием лекарства клетки перестают вырабатывать цитокины, значит, медпрепарат действенен и его можно использовать для лечения.

Лекарство бьет в цель

В настоящий момент выведена на рынок хондротест-система для тестирования биоактивности медикаментов для лечения заболевания суставов — ревматоидного артрита, болезни Бехтерева и других.

По словам директора НИИ института биотехнологий СамГМУ, доктора медицинских наук, профессора Ларисы Воловой, методика универсальна. И на ее платформе разрабатывается целая линейка систем для оценки действенности лекарств, в том числе для лечения псориаза, шизофрении, подагры и иных болезней, в основе которых лежат воспалительные процессы.
Еще одна задача для биотехнологов на ближайшие годы - научиться использовать тест-системы так, чтобы уже в пробирке определять лекарства, которые максимально подходят конкретному пациенту. Речь идет о персонализированной медицине, за которой, уверена профессор Волова, будущее.

Также НИИ Биотехнологий работает над созданием биочернил для печати хрящевой и костной тканей, а также кожных покровов человека на 3D-биопринтере. Так ученые рассчитывают открыть новые направления в лечении ряда заболеваний. В качестве "чернил" использует биоматериалы, полученные от доноров. Преимущественно это ткани и гидрогели на их основе, а также первичные культуры клеток человека.

- Все наши направления, включая клеточные тест-системы, биопринтинг, реализуются благодаря поддержке государства. Наш вуз участвует во всех госпрограммах развития - "Приоритет 2030", создание центров НТИ, "Передовые инженерные школы". Это помогло оснастить лаборатории высокотехнологичной аппаратурой и дает возможность ученым реализовывать свои передовые идеи, - подчеркивает Лариса Волова.

Директор НИИ биотехнологий СамГМУ добавляет:

- Нашим тест-системам нет аналогов в мире, они уже показали свою эффективность. Уникальность тест-систем в том, что мы работаем на первичных клеточных культурах - клетках здорового человека.