В Академгородке расшифровали структуру человеческого белка репарации

Белок HNEIL2 открыт в 2002 году и с этих пор вызывает большой интерес ученых. С одной стороны, будучи белком репарации, он отвечает за стабильность генома и восстанавливает широкий спектр повреждений. С другой — его активность важно ингибировать (подавлять) во время химиотерапии при лечении онкологических заболеваний, потому что HNEIL2 помогает эффективно восстанавливаться в том числе онкологическим клеткам.

Несмотря на повышенный интерес к hNEIL2, ученым до сих пор не удавалось расшифровать его структуру. Проблема в том, что этот белок состоит из двух доменов, соединенных подвижным элементом, не дающим получить кристалл, структура которого была бы достаточно воспроизводима. Лишь одна исследовательская группа недавно расшифровала структуру похожего на hNEIL2 белка домашнего опоссума.

Ученые ИХБФМ СО РАН первыми в мире смогли получить структуру hNEIL2 с помощью метода HDX-MS. Это метод масс-спектрометрии, где водород заменяется на дейтерий, что позволяет исследовать структуры белков в растворе. Недавно институт прибрел дорогостоящее оборудование, позволяющее развивать HDX-MS в России. 

«Этот метод прогрессивный, интересный и широко востребованный в мире. В последние два года большинство групп, которые занимаются HDX, изучают с помощью него структуру белков коронавируса, а также антител против COVID-19», — рассказал заместитель директора и руководитель Объединенного центра геномных, протеомных и метаболомных исследований ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Владимир Васильевич Коваль. 

Кроме того, HDX-MS позволяет достаточно быстро и просто характеризовать белковые терапевтические препараты с точки зрения их соответствия заявленному образцу. В отличие от химически синтезированных, белковые лекарства требуют такой проверки каждый раз перед выпуском в продажу.

«Изучив структуры белка hNEIL2, мы получили технологическую базу, знания и компетенции, которые в дальнейшем сможем использовать как инструментарий для точного определения структуры белковых комплексов, в том числе и с помощью синхротронного излучения», — отметил Владимир Коваль.

Методы молекулярной кристаллографии, до сих пор не представленные в России, будут развиваться на Сибирском кольцевом источнике фотонов. ИХБФМ является оператором станции на СКИФ, которая отвечает за макромолекулярную кристаллографию белков. Эту станцию планируется построить в рамках первой очереди синхротрона. Предполагается, что она начнет работу уже в 2024 году. 

Сейчас, чтобы прочитать структуру белка, российские ученые ездят в Великобританию, Францию, США либо Израиль. Это долго, дорого и логистически сложно, потому что транспортировка белка требует специальных условий. К тому же некоторые исследования представляют собой коммерческую тайну, и их не вывезешь за рубеж. СКИФ позволит избежать этой проблемы.

«СКИФ — это что-то революционное, по значимости сопоставимое со строительством новосибирского Академгородка. Я уверен, что это разовьет многие научные области, — говорит Владимир Коваль. — Грубо говоря, СКИФ представляет собой очень мощный огромный микроскоп, который по атомам показывает белок. Мы можем посмотреть, как эти атомы расположены, увидеть расстояния между ними. Зная, как выглядит активный центр ферментов, как он меняется в динамике, можно уже подбирать лекарства. Причем на первом-втором этапе ничего синтезировать не приходится, система поиска подгонки сама ищет соединения и вычисляет, какое из них подходит лучше». 

По материалам издания «Наука в Сибири»

 

Запуск установки БНЗТ ожидается в 2023 году

Институт ядерной физики СО РАН планирует в течение 2023 года запустить на базе московского НМИЦ онкологии им. Н.Н.  Блохина ускорительный комплекс для лечения рака по перспективному методу бор-нейтронозахватной терапии. В 2024 году ученые рассчитывают приступить к доклиническим испытаниям, сообщил заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук Петр Андреевич Багрянский.

В августе при посещении ИЯФ СО РАН вице-премьер РФ Дмитрий Николаевич Чернышенко поручил главе Минобрнауки Валерию Николаевичу Фалькову разработать комплексный научно-технический проект по созданию и запуску первой в России установки, работающей по перспективному методу лечения рака — бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ).  Это способ избирательного уничтожения клеток злокачественных опухолей, в которых накапливают изотоп бора, а затем облучают потоком нейтронов. По словам Д. Чернышенко, ежегодно с помощью перспективной методики до 2 млн. онкобольных могут получать необходимую помощь.

«По нашей дорожной карте мы должны за 2022 год изготовить ускорительный комплекс, источник нейтронов. Коллеги из центра онкологии имени Блохина в Москве должны подготовить помещение; начиная с 2023 года мы должны начать монтаж и к середине или к концу года запустить ускорительный комплекс», — сказал Петр Багрянский, уточнив, что доклинические испытания на установке планируется начать в 2024 году.

Он отметил, что летом уходящего года правительством РФ принято решение о создании центра бор-нейтронзахватной терапии в центре лечения онкологии НМИЦ имени Блохина в Москве. Сейчас Институтом ядерной физики СО РАН  начаты работы по созданию источника нейтронов для центра. «Примерно треть необходимых компонентов уже закуплена, работа идет. Ну и подготовлено техзадание на реконструкцию помещения в центре онкологии», — добавил П. Багрянский. Он также сообщил, что сейчас профильные организации ведут работу по созданию центра компетенций для разработки новых средств адресной доставки борсодержащих препаратов, у которых будут улучшенные терапевтические качества.

По материалам ТАСС

Сибирский противораковый вирус допущен к клиническим испытаниям

Комментирует заведующий лабораторией биотехнологий ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Владимир Александрович Рихтер: «Онколитический вирус — логическое продолжение нашей работы над пептидным препаратом лактаптин против рака молочной железы. Название, напомню, связано с тем, что это вещество вызывает апоптоз, то есть отмирание раковых клеток. Добившись хороших результатов на лабораторных животных и полностью проведя доклинические испытания, мы задумались над повышением его таргетности и срока жизни в организме. Возникла идея использовать средством доставки живой вирус, который будет атаковать опухолевые клетки и размножаться только в них — здоровым тканям ничего не угрожает».

«За основу средства был взят вирус осповакцины, который уже много лет использовался для прививок и всесторонне исследуется нашими научными партнерами — лабораторией вирусных гепатитов Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» под руководством доктора биологических наук Галины Вадимовны Кочневой,   — продолжил  В. Рихтер. — По ее идее из ДНК вируса осповакцины мы вырезали два гена: вирусного ростового фактора и тимединкиназы. Вместо первого вставили ген, синтезирующий белок  лактаптин., а вместо второго — ген, синтезирующий иммуностимулирующий белок.  Вирус, как и раковая клетка, нацелен на интенсивное размножение. Удалив названные два гена, мы на два порядка повысили его атенуированность, то есть способность  воспроизводиться в клетках определенного типа, в нашем случае — в опухолевых».

 

Владимир Рихтер

 «Испытания начнутся в авторитетнейшем онкологическим центре — Санкт-Петербургском НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России. На первой стадии клинических испытаний проверяется безопасность препарата, на второй — его эффективость в узкой группе пациентов, третий этап предполагает широкую рандомизированную выборку в нескольких медицинских центрах. Первая фаза начнется в феврале-марте и продлится, видимо, около года», — сообщил В.А. Рихтер. «В настоящий момент разработка рассчитана на внутритуморальное  (непосредственно в очаг) введение, чтобы вирус не попадал в кровоток и не провоцировал иммунный ответ, а концентрировался в опухоли и находил метастазы во всем организме», — уточнил исследователь.

Владимир Рихтер отметил, что в будущем возможно исследование онколитического вируса как средства против других раковых заболеваний, но это возможно исключительно путем проведения дополнительных доклинических и клинических испытаний. «Расширение нозологии применения препарата мы предполагаем с опухолей головного мозга, — поделился В. Рихтер. — Они не так распространены, как рак молочной железы, но эффективной терапии для них нет, человек редко проживает больше года. Мы уже установили на животных, что онколитический вирус эффективен против глиом и глиобластом головного мозга. Возможно, скоро приступим к доклиническим испытаниям, которые должны пройти легче предыдущих, поскольку этап подтверждения безопасности нашего препарата уже пройден в сертифицированной лаборатории. Производство  препарата будет размещено в  новосибирской компании «Вектор-Биальгам». Рабочее название нового лекарства — Онколакт.

Фото пресс-службы ИХБФМ СО РАН (анонс) и Екатерины Пустоляковой, «Наука в Сибири» (портрет)

 

Активное долголетие, суперкомпьютеры и противодействие вирусам обсудят на OpenBio-2021

На научной конференции молодые ученые представят 120 докладов в четырех секциях: молекулярная биология, биотехнология, биофизика и вирусология. Помимо традиционных направлений, в этом году на конференции впервые в отдельную номинацию попадут междисциплинарные доклады об исследованиях в области биоинформатики. Специалисты выступят в офлайн и онлайн-режиме, а также покажут результаты исследований на постерной сессии. Кроме того, в дни научной конференции с профильными докладами выступят известные российские ученые.

Одной из главных площадок форума станет круглый стол в формате открытого диалога  «ВИЧ в России: новейшие разработки и проблемы фарммедобращения», где соберутся представители общественных организаций и пациентского сообщества, врачи, эксперты фармацевтических компаний и ученые, которые ведут исследования в области борьбы с ВИЧ.

Традиционное пленарное заседание по СКИФ и мегасайнс в этом году посвящено суперкомпьютерам и генераторам научных данных. Участники дискуссии обсудят применимость суперкомпьютеров для обработки больших данных синхротрона СКИФ и для использования вычислительных центров в биологических экспериментах и исследованиях для наук о жизни.

Самой обсуждаемой площадкой форума в прошлом году стал Круглый стол, посвященный противодействию пандемии COVID-19. На OpenBio-2021 вновь соберутся ведущие российские вирусологи и представители ряда ведущих биотехнологических и фармацевтических компаний. В ходе дискуссии «Перспективы борьбы с пандемией, вызванной SARS-CoV-2» они поговорят о ходе пандемии и особенности ее динамики за последний год, диагностике заболевания, разработке новых вакцин против коронавируса и предварительных результатах поиска предиктивных маркеров течения COVID-19 в организме человека, по которым можно с большой вероятностью определить тяжесть дальнейшего течения заболевания.

Продление активного периода жизни и современные подходы к медицине ежегодно обсуждают на самой продолжительной сессии OpenBio «Технологии жизни», а новая дискуссионная площадка будет посвящена профилактике неинфекционных заболеваний, в частности онкологических и сердечно-сосудистых. Также участники форума будут говорить о новых вирусах, технологических трендах в пищевой индустрии ближайших лет, патентах, помощи инновационным компаниям.  

Подключиться ко всем площадкам события можно будет онлайн. Для участия в OpenBio-2021 необходима регистрация на сайте.

Пресс-центр OpenBio