Как работает наш иммунитет? Ученые со всего мира пытаются разобраться в этом вопросе, и, кажется, с каждым годом им это удается все лучше. Например, последнюю Нобелевскую премию по медицине присудили за открытия именно в этой области. О том, как ученые разрабатывают лекарства, которые помогают справляться с аутоиммунными и онкологическими заболеваниями, ЧТИВУ рассказал вице-президент по ранней разработке и исследованиям биотехнологической компании BIOCAD Павел Яковлев.
Павел Яковлев, вице-президент по ранней разработке и исследованиям биотехнологической компании BIOCAD
Один из важных препаратов, который изменил медицину, — пенициллин — открыли практически случайно. А как сейчас появляются идеи лекарств? Есть ли здесь место удачному стечению обстоятельств?
100 лет назад люди изобретали препараты, «находя» их в самой природе. Задача перед учеными стояла не столько создать что-то новое, сколько заметить и правильно это применить. Сегодня ситуация сильно поменялась. Пока что очень смело говорить, что мы забрали у природы все, — наверняка еще откроют лекарства, которые имеют растительное происхождение. Но все-таки мейнстрим разработки препаратов последние лет 30 — это синтетические средства. Мы сами конструируем то, чего в природе никогда не было. Процесс разделился на два этапа. Задача фундаментальной науки — понять, на какую систему в организме воздействовать. А прикладной, которой мы в основном занимаемся, — сконструировать совершенно новую молекулу. И здесь почти нет места случайности, это предсказуемый процесс.
Как вы понимаете, что идея стоит ресурсов и внимания?
Потенциально работающих идей много, и приходится их фильтровать. Во-первых, они должны касаться областей, в которых работает компания, у нас это онкологические, аутоиммунные или врожденные генетические заболевания. Дальше начинается этап экспертной оценки. В нем участвуют практически все подразделения. Они анализируют перспективы — сработает ли идея на этапе клинических исследований, сложно ли будет их провести, сколько это будет стоить и сколько они будут длиться. Потом начинается научная дискуссия: команда, которая будет заниматься проектом, собирает всю информацию о потенциальном препарате и готовит его защиту на специальном комитете. Если все в порядке, то дают зеленый свет на инвестиции, и начинается работа. Но любая идея все равно крайне рискованная, ведь мы создаем препараты, которые никто до нас не делал.
Nanoclustering / Science Photo Library / Getty Images
Pexels
Через какое время проект обычно превращается в рыночный препарат?
В 2012 году мы начали работать над первым оригинальным антителом компании, которое сейчас известно как нетакимаб, его применяют против псориаза и болезни Бехтерева. Оно было зарегистрировано в 2019 году. То есть от идеи до регистрации прошло 7 лет. Какие-то препараты проходят этот путь быстрее, какие-то медленнее, но в среднем так и получается.
Приходится ли вам отказываться от перспективных гипотез? И почему это происходит?
Интересные механизмы борьбы с заболеваниями видим не только мы, но и все мировое сообщество. Бывает, что другая компания раньше нас начала разрабатывать идею, вышла на клинические исследования и убедительно показала ее несостоятельность. Иногда радикально меняется рыночная ситуация — например, появляется лекарство, и мы понимаем, что наша разработка не несет дополнительной ценности для пациентов. Порой появляются технические сложности, и мы понимаем, что потратим гораздо больше времени, чем планировали изначально. А в новые сроки продукт перестает быть интересным, в первую очередь пациентам.
Вы разрабатываете препараты для лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний. Ждут ли нас прорывы в этих областях в ближайшие годы?
Сейчас фокус смещается с лечения опухолей по локализации (то есть рак легкого или рак желудка) на лечение по их свойствам, под которые и подбирается лучший препарат. Эта терапия направлена на небольшие группы пациентов, имеющих конкретные мутации. Осторожно надеемся, что в ряде случаев лекарства помогут излечить заболевание. Хоть таких высокоспецифичных препаратов у нас в разработке большинство, мы работаем и над продуктами весьма широкого спектра. У нас недавно закончились клинические исследования препарата для множественной миеломы. И в следующем году мы рассчитываем вывести на клинические исследования средство, которое должно бороться с базовым механизмом защиты опухолей от иммунитета.
А если говорить про аутоиммунные заболевания, то сейчас период максимального расцвета этой области. Десятки лет пациентов лечили средствами, которые подавляют работу всей иммунной системы вне зависимости от того, в каком месте произошла «поломка». Это негативно влияло на качество жизни, увеличивало риск тяжелых инфекционных болезней. В последние годы появляются фундаментальные исследования, благодаря которым можно найти высокоточные механизмы лечения. Сейчас мы ведем вторую фазу клинических исследований исследуемого препарата, для терапии болезни Крона и язвенного колита. На мировом уровне уже есть фантастические результаты для этих ранее неизлечимых диагнозов. В области аутоиммунных заболеваний и нас, и в целом индустрию в ближайшие годы ждет много прорывов.
Thom Leach / Science Photo Library / Getty Images
Pexels
Используете ли вы искусственный интеллект (ИИ) в своей работе? Как он вам помогает?
В научных исследованиях ИИ используют давно. Я пришел в компанию в 2012 году как первый структурный биоинформатик, то есть человек, который с помощью вычислительных методов и математических моделей пытается предсказать, как поведет себя биологическая система в тех или иных условиях и как можно улучшить свойства молекулы без постановки эксперимента в лаборатории. Это делает результат более предсказуемым. У нас есть собственная школа структурной биоинформатики, одна из немногих в России. Последние 10 лет также активно используются методы машинного обучения, в том числе на основе искусственных нейросетей, которые и любят сегодня называть искусственным интеллектом. Сейчас в департаменте вычислительной биологии есть целый отдел, который применяет нейросетевые подходы для дизайна лекарственных средств и других задач. Но и от массового развития ИИ мы получаем много пользы — люди активнее занимаются разработками в нашей сфере, появляется больше хороших решений по всему миру, это ускоряет и облегчает работу. Некоторые задачи без искусственного интеллекта было просто невозможно решить, потому что они построены на очень сложных вычислениях.
Вы упомянули научную школу, видите ли вы интерес со стороны молодых исследователей?
Мы поддерживаем несколько образовательных проектов. Старейшие среди них — именно биологические. Это магистерские программы в СПХФУ (Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет) и ИТМО, где готовят новых специалистов для работы в лабораториях. Сотрудники компании как приглашенные преподаватели не просто читают базовые курсы по молекулярной генетике и биохимии, а рассказывают, как все это внедряется в реальный процесс разработки лекарств. И уже семь лет существует магистерская программа по вычислительной биологии и биоинформатике, на ней готовят специалистов, занимающихся белковым дизайном и другими компьютерными методами. Биотех — это IT XXI века. Сейчас все больше людей хотят работать на стыке информационных технологий и точных наук. Нам есть из кого выбирать, мы растим преемников, которые будут вместе с нами разрабатывать новые лекарства и развивать это направление в стране в целом.
