РНК-лекарства: революция в медицине

Новые лекарства, открытии в биомедицине в скором времени перевернут нашу жизнь, позволив лечить тяжелые болезни, которые до этого были безнадежными.

Котелевцев Юрий Васильевич профессор Центра нейронаук иреабилитации мозга им. В.Л.Зельмана, Сколковский институт науки и технологии

«Революция, которая сейчас происходит в медицине, сравнима по значимости с индустриальной революцией XIX века, которая послужила толчком для развития современной физики и химии.

Развитие биологии и биомедицины, за которым мы наблюдаем, и в которой участвуем по мере сил и возможностей, является порождением и, одновременно, стимулом развития медицины.

Последние годы ознаменовались выходом на рынок абсолютно нового класса лекарственных веществ. Лекарства, которые мы использовали до сих пор, это или малые молекулы, непосредственно взаимодействующие с в основном белковыми мишенями, или биопрепараты получаемые внутриклеточным синтезом — белки, пептиды, гормоны (такие как инсулин), антитела, вакцины. К ним добавились совершенно новые лекарства, на основе синтетических РНК, и это произошло благодаря как успехам химии (была создана химия нуклеиновых кислот, позволяющая синтезировать высоко стабильные РНК, которые могут жить в клетке и 10, и 20 дней, и даже полгода) и благодаря знаниям о том, чем управляется «жизнь и деятельность» РНК в клетке. В частности был открыт механизм действия малых интерферирующих РНК (иРНК) в клетке.

В настоящее время на рынок уже выпущены лекарства на основе иРНК. Например, для лечения транстиретинового амилоидоза. Это системное заболевание, характеризующееся внеклеточным отложением фибрилл амилоида. Против этого ранее неизлечимого недуга уже создали лекарство на основе иРНК.

Следующее лекарство, которое сделано на этом же принципе, снижает холестерин в крови. Все знают, что высокий холестерин является фактором риска инфаркта и инсульта. На самом деле у пациентов, не зависимо от генетической предрасположенности к гиперхолестеринемии, можно понизить уровень холестерина до нормального на три месяца после инъекции иРНК, подавляющей синтез фермента, который регулирует обратный транспорт холестерина из плазмы крови в печень. Теперь ведутся подобные исследования на других заболеваниях, где можно затормозить патологический процесс, убрав или снизив биосинтез нежелательных белков.

Кроме малых иРНК, которые являются ингибиторами, разрабатываются и внедряются лекарства на основе синтетических матричных РНК. Все слышали о компании «Модерна», которая сделала первую РНК-вакцину. Сама компания создана примерно 20 лет назад и нацелена не только на создание вакцины, но и создание стабильных мРНК, которыми можно было бы восстанавливать функции определенных белков. Здесь уже есть большие успехи и можно ждать открытий и патентов.

В этом году была публикация научной работы, где при помощи РНК, созданной «Модерной», стимулируют рост сосудов сердца после ишемического инфаркта. Синтетическая высокостабильная мРНК кодирует экспрессию ростового фактора сосудов.

Известен этот фактор давно, его пытались доставить разными способами в сердце, и есть попытки делать это при помощи вирусов, но все это вызывает иммунный ответ. Иммунный ответ на фоне выздоровления после инфаркта миокарда — это очень нехорошая новость. И вот были созданы такие модификации РНК, которые стали значительно менее иммуногенными. Если еще и промоделировать ее вторичную структуру, можно сделать РНК-кодирующим один и тот же белок миллионами разных способов. Как многие знают, что каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Но третий нуклеотид нестрогий, есть варианты, на которые можно его заменять. А пространственная структура РНК зависит четко от ее первичной структуры. И вот научились рассчитывать, во-первых, пространства РНК, которые наиболее стабильны, оптимальны для взаимодействия с рибосомой и для создания ДНК. Снизили иммуногенность и научились составлять мРНК ростового фактора, который стимулирует рост сосудов сердечных мышц после инфаркта и не только, и доставлять его в сердце. И очевидно, скоро будут результаты клинических исследований. Таким образом, лекарства на основе РНК, умеющие подавлять какие-то молекулы, а теперь и компенсировать функцию белков, приходят в нашу жизнь.

Несомненно, это окажет колоссальный эффект для развития молекулярной биологии и биомедицины. Во всем мире выделяются огромные деньги для развития фундаментальной науки в этой области, и это гарантия будущих технологческих успехов».