Ученые установили биофизический механизм действия нового класса отечественных лекарственных препаратов
В рамках прошедшей в Президиуме РАН 5-й всероссийской конференции «Физика водных растворов» ученые выступили с рядом важных заявлений. Было показано, что терапевтическое действие препаратов сверхвысоких разведений биомолекул обусловлено сложными биофизическими эффектами, возникающими благодаря специальной технологии обработки исходной субстанции препаратов. Так, уже более 20 лет высокоразбавленные антитела используются в ряде отечественных лекарственных средств.
Загадка аспирина
Успешное применение лекарственных препаратов с установленной эффективностью и безопасностью, но не известным до конца механизмом действия ‒ не редкость в истории фармации. Например, в 1899 небольшая немецкая компания по производству красок выпустила свой химический аналог салициловой кислоты в качестве лекарства от боли. На тот момент механизм действия вещества был неизвестен. Однако, несмотря на это, препарат действительно был очень эффективен и довольно быстро стал неотъемлемым составляющим всех аптечек. Торговая марка «Аспирин», под которой выпускался данный препарат, стала именем нарицательным, а небольшая немецкая компания под названием Bayer превратилась в фармацевтического гиганта, который более ста лет находится в десятке крупнейших медицинских компаний мира.
Несмотря на это, молекулярный механизм действия препарата оставался загадкой для ученых. Только в 1982 г трое исследователей удостоились Нобелевской премии за его объяснение.
Разбирая механизм
Лекарственные препараты с подтвержденной эффективностью, но, при этом, с не полностью изученными механизмами реализации их фармакологической активности существуют и сегодня. Например, до недавнего времени целым классом таких препаратов являлись сверхвысокие разведений антител (СВР). Существует множество публикаций, подтверждающих биологическую активность СВР, однако до последнего времени не до конца было ясно за счет чего препараты оказывают свое действие. В зависимости от используемых для получения СВР веществ и подхода к их технологической обработке, полученные препараты могут воздействовать на различные биологические функции и даже оказывать комплексное воздействие на целый ряд подсистем организма. Одним из примеров таких препаратов является отечественный Эргоферон, производимый компанией ООО «НПФ Материа Медика Холдинг». Несмотря на то, что данный препарат существует на рынке более 10 лет, физический механизм его действия становится известен только сейчас. Для его объяснения понадобилась помощь физиков.
Совсем недавно в Президиуме Российской академии наук прошла 5-я всероссийская конференция «Физика водных растворов». Уже пятый год подряд ученые из разных стран представляют доклады об исследовании свойств водных систем и их практическом применении. В рамках конференции за последние несколько лет было представлено множество докладов, посвященных исследованию влияния физических (механических, электромагнитных) воздействий на водные системы.
Как пояснил председатель конференции академик РАН Иван Александрович Щербаков: «Мой учитель, академик, нобелевский лауреат Александр Михайлович Прохоров говорил, что никакой четкой границы между фундаментальной и прикладной наукой нет, есть просто качественная наука, и любой фундаментальный результат рано или поздно найдет свое приложение».
В каком-то смысле слова ученого оказались пророческими. На основании ранее предложенных теоретических моделей физики смогли доказать, что физическая обработка растворов биологически активных веществ приводит к образованию в объеме растворителя различных неоднородностей ‒ структур, свойства которых определяются как природой растворенного вещества, так и характером обработки его раствора. Исходя из представленных работ, речь идет о долгосрочных изменениях водных систем как на молекулярном, так и на супрамолекулярном уровне. Эти изменения были зафиксированы с использованием спектроскопии терагерцового диапазона, динамического светорассеивания, спектроскопии ядерного магнитного резонанса, и других передовых подходов к исследованию водных систем.
Заведующий Кафедрой биофизики МГУ профессор Всеволод Твердислов рассказал в интервью «Комсомольской правде» о биофизических эффектах: «Оказалось, что действие, например, препаратов высокоразбавленных антител обусловлено сложными биофизическими эффектами, возникающими при специальной обработке водных растворов биологических веществ. Существуют и другие области, в которых применяются продукты, полученные путем физических (механических, электромагнитных) воздействий на воду. В общем, сегодня данное направление является важным и востребованным»
Параллельно с этим учеными были получены данные о возможности влияния препаратов СВР на конформацию биомолекул в организме. Такого рода изменения, в свою очередь, приводят к воспроизводимому терапевтическому эффекту. В случае с Эргофероном это противовирусный эффект, который на биохимическом уровне достигается за счет конформационных изменений в интерфероне гамма, воздействия на рецептор CD4 и рецептор гистамина. В комплексе компоненты препарата повышают противовирусную активность организма, не уступая в эффективности Осельтамивиру ‒ препарату, рекомендованному ВОЗ для лечения гриппа.
Таким образом, в 21 веке физики смогли объяснить механизм действия целого класса лекарственных препаратов. Оказалось, что в нем задействованы фундаментальные процессы, происходящие в водных системах при реализации технологии получения препаратов сверхвысоких разведений антител. И поскольку в основе указанного механизма лежат явления как физической, так и биологической природы, было выдвинуто предложение называть сверхвысокие разведения антител препаратами с биофизическим механизмом действия. На следующем этапе ученым предстоит огромная междисциплинарная работа, включающая изучение тонкостей реализации механизма действия в отношении конкретных препаратов, а также формирование своеобразного «атласа», отображающего все уровни его реализации.