Медицинские биотехнологии, использующие живые системы и их продукты, принципиально меняют подход к разработке лекарственных средств и увеличивают шансы победить или вообще предотвратить трудноизлечимые заболевания.
Клиническая картина мира
Инвестиции вмедицинcкие разработки постоянно растут. Мировые расходы наR&D вобласти Life Science, поданным Industrial Research Institute (IRI), запоследние десять лет увеличились втрое исоставили $169,3 млрд в2016 году. Причем 85% ресурсов приходится набиофармацевтический сектор. Позатратам наR&D медицина является лидером наряду сICT (Information and Communication Technology— $204,5 млрд в2016 году).
Однако доля расходов наисследования вобщих тратах частного игосударственного секторов наздравоохранение даже вразвитых странах сравнительно невелика. ВСША— лидере среди стран повложениям вR&D— ихдоля в2016 году составляла4,9% отобщих расходов наздравоохранение, оцениваемых в$3,2 трлн. ВРоссии—1,8% отобщих расходов в$9,7 млрд, или 544 млрдруб.
Потребности медицины определяет клиническая картина мира. ВXXI веке она складывается изсердечно-сосудистых ионкологических заболеваний, старческих недугов, наследственных идаже орфанных (редких) болезней разной этиологии. Кроме того, наука по-прежнему ищет способы борьбы смасштабными вирусными инфекциями, неподдающимися классической вакцинации (гриппом, ВИЧ-инфекцией), иновыми экзотическими— ТОРС, Эбола, Зика.
Впервую очередь фармкомпании игосударство вкладывают средства туда, где гарантирован успех влечении ивозврат вложенных средств. «Выбор актуальных направлений вмедицине базируется напотенциале конечного продукта сточки зрения его эффективности, назапросе потребителя, которым может выступать государство как представитель пациентов, атакже интересе частных компаний иинвесторов вреализации прорывных проектов свысокой окупаемостью»,— отмечает генеральный директор компании Future Biotech Денис Курек.
Вчастности, основные силы российских разработчиков позаказу государства брошены насоздание эффективного идоступного лекарства отрака— второй после заболеваний сердечно-сосудистой системы причины смертности вРоссии. Ежегодный объем госзакупок налечение онкозаболеваний превышает 60млрдруб.— такие данные приводят вDSM Group. «Аудитория уболезни широкая, стоимость препаратов высока. Отдача отинвестиций вразработку лекарства отонкозаболеваний происходит довольно быстро»,— говорит эксперт фармацевтического рынка, генеральный директор DSM Group Сергей Шуляк.
Достижения последних лет вобласти биологии, химии, иммунологии, клеточной биологии идругих науках позволяют сделать рывок вобласти прикладного ихприменения впрактической медицине. Рождаясь настыке этих наук, медицинские биотехнологии вближайшие 20лет могут удивить человечество неменьше,чем, например, информационные технологии.
Иммунотерапия
Одной изсамых перспективных технологий создания современных лекарств отонкологических иаутоиммунных заболеваний является биосинтез моноклональных антител (МКА). Близкие посвоей структуре кчеловеческим иммуноглобулинам— белкам крови, являющимся одним изосновных механизмов защиты организма отинфекционных заболеваний, МКА низкотоксичны иболее безопасны посравнению страдиционной химиотерапией.
Первый импортный иммунотерапевтический препарат ипилимумаб (TM Yervoy) нового поколения, который является моноклональным антителом, способным связывать иподавлять защиту клеток метастатической меланомы (рака кожи), был выведен нарынок в2014 году компанией Bristol-Myers Squibb. Компания Biocad планирует в2018–2019 годах выпуск вРоссии препарата, действующего потомуже принципу, ноболее широкого спектра действия. Обэтом ранее заявляла министр здравоохранения РФВероника Скворцова.
Сегодня стоимость лекарства вРоссии— около 100тыс.руб. заупаковку. Курс лечения споддерживающим ипилимумаб препаратом тогоже класса итойже компании— ниволумабом (TM Opdivo) обойдется вдва раза дороже. Импортные препараты пока монополисты нового рынка. Российские разработки призваны снизить стоимость жизненно важных лекарств. Программа «Фарма-2020» субсидирует разработки вэтой области (см. диаграмму). Вчастности, первый российский препарат наоснове МКА— ритуксимаб— Biocad выпустила в2014 году врезультате государственно-частного партнерства насредства федерального бюджета.
Стимулирование отрасли (с 2015 года препараты российского производства имеют существенные преференции вгосзакупках ЛС) позволило российским технологиям серьезно продвинуться всоздании лекарств нового поколения ипотеснить препараты импортного производства. Поданным DSM Group, в2015 году вгосзакупках попрограмме «Семь нозологий» доля препаратов российского производства выросла с3 допочти 20%. Врамках этой программы наиболее дорогие лекарства для семи редких заболеваний, включая злокачественные новообразования кроветворной илимфоидной тканей, централизованно закупаются насредства федерального бюджета. Запоследние два года значительно выросли объемы закупок, втом числе отечественных противоопухолевых препаратов, погосударственной программе льготного лекарственного обеспечения (ОНЛС).
Вакцины против аутоиммунныхзаболеваний
Антицитокиновая терапия— последнее слово влечении аутоиммунных заболеваний, при которых некоторые иммунные клетки, призванные защищать организм, начинают его убивать. Однако вее современном виде уэтой технологии есть очевидные недостатки— организм невсех больных нанее отвечает, нет надежных биомаркеров, которые позволилибы предсказать успех этой очень дорогой терапии.
Дальнейшее развитие метода, пословам научного руководителя Федерального исследовательского центра фундаментальной основы биотехнологииРАН, завкафедрой биотехнологии биологического факультета МГУим.М.В. Ломоносова академика Константина Скрябина, связывают ссозданием препаратов наоснове биспецифических, как ихназывают, антител сзаданными свойствами, или бинарных вакцин. Это биоконструкции наоснове антител, образно говоря, сдвумя руками. Одной антитело держится заповерхность «сошедшей сума» иммунной клетки, авторой, как хоккейный вратарь вловушку, ловит выделяющиеся изклетки вредные цитокины инейтрализуетих.
Нарынке они появятся, вероятно, нераньше середины 2020-х годов. Создание таких лекарств— путь долгий идорогой.
Предметом исследования являются нетолько сами антитела, нои мишени— деструктивная клетка или вещество, которое активирует еедеятельность икоторое нужно нейтрализовать. «Определение мишени— важная часть инновации всоздании лекарства»,— говорит Константин Скрябин.
«Нужно понимать, окакой «сошедшей сума» патологической клетке идет речь ис помощью какой мишени эту клетку можно отличить отздоровых клеток. Главное— это наличие адекватной мишени, открытой фундаментальными биологами, исследователями»,— согласен медицинский директор Национальной иммунобиологической компании (входит вгоскорпорацию «Ростех») Александр Власов.
Выращивание тканей
Существующие технологии уже позволяют выращивать ткани идаже целые органы засчет ресурсов самого организма (аутологичных клеток, широко известные стволовые клетки— ихразновидность). Ноглавная проблема втом, что для клеточного строительства нужен матрикс— каркас, который видеале поокончании строительства должен замениться восстановленной тканью ибесследно исчезнуть.
Разработка МГУ предлагает вкачестве такого каркаса для наращивания ткани фиброин (белок) шелка тутового шелкопряда. Досих пор нарынке матриксов конкурировали синтетические биоразлагаемые полимеры, ноиспользование природных материалов выглядит более перспективным. Первые результаты биопротезирования тонкого кишечника укрыс обнадеживают, что эта технология будет востребованной.
«Чтобы выращивать новые ткани иорганы, например кожу или тонкий кишечник, клетки должны образовывать нужную структуру конкретного органа. Белок шелка тутового шелкопряда позволяет структурировать ткань»,— отмечает Константин Скрябин. Поего мнению, технология имеет большое будущее.
Генная инженерия
Наука нетолько научилась читать геном человека совсей наследственной информацией, нои нашла способ его редактировать, что открывает новые возможности для лечения онкологии, вируса иммунодефицита человека имоногенных заболеваний. Лидирует поиспользованию редактирования генома терапия ВИЧ-инфекции сшестью зарегистрированными насегодняшний день клиническими исследованиями. «Перспективы применения редактирования генома безграничны. Вобласти трансплантации органов итканей, например, особое место занимают разработки попреодолению межвидовой гисто-
совместимости. «Отредактированные» животные, например свиньи, сучетом физиологии иархитектоники органов итканей могут быть универсальными донорами для человека»,— отмечают авторы доклада «Редактирование генома ивозможности генной терапии вонкологии» фонда «Сколково».
Мировые медтехнологии, пословам академика Скрябина, перешли кпревентивным мерам вотношении трудноизлечимых заболеваний. Вначале 2000-х годов чтение генома обошлось в$3 млрд, сейчас технология позволяет это сделать за$1тыс. Одна изамериканских компаний, специализирующаяся наэтой услуге, анонсировала возможность получать всю генетическую информацию человека втечение двух часов поцене, непревышающей $100.
Результатом поиска напротяжении последних 20лет подхода кпроведению неинвазивной диагностики генетических заболеваний плода стала возможность нараннем сроке— уже после десятой недели беременности— определять свободные фрагменты ДНК изклеток плода вкрови матери. Достаточно забора крови матери. ВЕвропе сделано уже 400тыс. анализов сиспользованием фетального материала, циркулирующего вматеринском кровотоке, вКитае— 500тыс. ВРоссии проведены пока только первые пять тысяч анализов. Встране нет зарегистрированного необходимого оборудования, иностранные аналоги очень дороги, поэтому услуга недоступна вповседневной медицинской практике. Кроме того, пословам Константина Скрябина, государственная система обязательного медицинского страхования (ОМС) оплачивает стандартные методики пренатальной диагностики, так называемого прокола— забора необходимых материалов околоплодной жидкости спроникновением инструментов вполость матки.
Пословам исполнительного директора кластера биомедицинских технологий фонда «Сколково» Кирилла Каема, будущее заBig Data вмедицине: «Собрав данные побольшим популяциям населения, можно полностью изменить парадигму здоровья. Эти данные будут давать вероятностный прогноз орисках ипозволят заниматься профилактикой нетолько втрадиционном виде, аделать конкретные вмешательства, которые позволят остановить развитие заболеваний».
Александр Власов ждет перспективных решений вобласти продления жизни икомфортного старения отзападных специалистов. Фундаментальных исследований вопросов старения, поего словам, внашей стране пока мало.