В рамках программы «Приоритет 2030» , стартовавшей по инициативе Минобрнауки в июне этого года, в РХТУ им. Д. И. Менделеева будет поддержано пять научных направлений и соответствующих им образовательных программ. Одно из таких направлений представляет собой комплекс наук, призванных улучшить качество жизни человека,— кластер из биотехнологий, фармацевтики и медицины. Ученые РХТУ разрабатывают новые лекарственные препараты на основе пептидов и моноклональных тел, самостоятельно синтезируют фармацевтические субстанции (многие из которых до сих пор закупаются за рубежом) и исследуют инновационные лекарственные формы на базе наночастиц, которые повысят эффективность действия различных препаратов,— в частности, интраназальные спреи на основе аэрогелей.
Аэрогель — сверхлегкий, мезопористый материал, глобулы которого имеют размер 10–40 нанометров в диаметре. Суммарная площадь внутренней поверхности образца массой 1 грамм приблизительно соответствует 10 кв. км — площади футбольного поля. Поскольку аэрогели обладают рядом замечательных свойств (чрезвычайно низкая плотность и теплопроводность, жаропрочность, высокая сорбирующая способность и др.), этот тип материалов нашел себе применение в самых разных сферах. К примеру, аэрогель использовался космическим аппаратом «Стардаст» для «ловли» космической пыли и по-прежнему используется в утеплении европейских газопроводов. Аэрогели на основе органических веществ также обладают высокой биосовместимостью, что делает возможным их применение в фармацевтике и медицине. В частности, как контейнер для быстрой доставки лекарственных веществ в организм.
Фото: предоставлено пресс-службой РХТУ Менделеева
Фото: предоставлено пресс-службой РХТУ Менделеева
Исследования аэрогелей как инновационной лекарственной формы начались в РХТУ в 2020 году. Тогда в рамках программы «Перспективные фундаментальные научные исследования» Минобрнауки был образован консорциум, в который вошли четыре академических института и два вуза РХТУ им. Д. И. Менделеева и РНИМУ им. Н. И. Пирогова . «Этот проект посвящен методам терапии различных социально значимых заболеваний с использованием препаратов на основе наночастиц,— рассказывает к.х.н., доцент РНИМУ им. Н. И. Пирогова (кафедра медицинских нанобиотехнологий) Максим Абакумов.— Недостаточно просто смещать компоненты препарата, необходимо отыскать определенное их соотношение и соотношение их свойств, которое даст максимальную эффективность на практике. И задача — достичь этого соотношения в точке действия, то есть в очаге заболевания. Мы разрабатываем подходы на основе наночастиц, которые позволят сохранить это соотношение и активное вещество не просто доставить в организм, а непосредственно к очагу, чтобы препарат действовал эффективно».
В своих текущих исследованиях ученые сосредоточились на возможности заключать в форму аэрогелей препараты для лечения ишемии, репродуктивных и депрессивных расстройств. Команда молодых ученых РХТУ под руководством д.т.н. Натальи Меньшутиной, заведующей кафедрой химического и фармацевтического инжиниринга, изучают аэрогели как систему доставки антидепрессантов и нейропептидов в головной мозг для совершенствования терапии депрессии. В качестве основы для аэрогеля используются различные белки и хитозан (вещество, получаемое из панцирей ракообразных).
В глобулах аэрогеля активное вещество пребывает в аморфном состоянии, объясняет Меньшутина: оно распределяется по порам, которые столь малы, что вещество в них не может кристаллизоваться. Поэтому, продолжает Меньшутина, при введении в организм препарат быстрее растворяется и лучше всасывается в кровь, что крайне важно для болеутоляющих, антибиотиков и прочих препаратов, благотворное воздействие которых хотелось бы ощутить как можно скорее.
«На мировом фармацевтическом рынке все больший интерес вызывает механизм nose-to-brain,— рассказывает Наталья Меньшутина.— Иными словами, интраназальный способ доставки. Этот метод применялся и ранее, но теперь в лекарственную форму пытаются облечь препараты, обычно выпускающиеся в таблетках. В последние 10 лет это направление бурно развивается. И ясно почему: при интраназальном введении лекарство быстро всасывается в кровь и быстрее попадает в мозг, так что действовать оно начинает уже через 10–15 минут после попадания в организм. Кроме того, активным веществам так легче преодолеть гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от токсинов и прочих вредоносных веществ и клеток, находящихся в крови». Испытания аэрогелевых спреев, начиненных антидепрессантами, проводятся в Национальном медицинском исследовательском центре психиатрии и наркологии им. В. П. Сербского. Первые результаты говорят о том, что активные вещества успешно доставляются в мозг и быстро начинают действовать. Однако исследования начались лишь полтора года назад, и впереди еще долгий путь.
Участие в программе «Приоритет 2030» позволит ученым привлекать к исследованиям больше студентов. «У нас прекрасное оборудование, но штата не хватает,— рассказывает Меньшутина.— Теперь, когда благодаря участию в этой программе университет задышал, мы сможем открыть двери студентам и за счет этого расширить штат, ведь теперь мы можем взять их на небольшую зарплату. Не говоря уже о большой пользе этого научного опыта».
Фото: предоставлено пресс-службой РХТУ Менделеева
Фото: предоставлено пресс-службой РХТУ Менделеева
Все кафедры РХТУ, участвующие в кластере по программе «Приоритет 2030», ведут не только научные исследования, но и учебную работу. Совместно с Первым Московским государственным медицинским университетом им. И. М. Сеченова в 2020 году была создана новая магистерская программа «Промышленная фармация». Так, в РХТУ начали читать лекции профессора Сеченовского университета.
«Программа “Приоритет 2030” подразумевает развитие как науки, так и образования,— объясняет Наталья Пятигорская, заведующая кафедрой промышленной фармации и заместитель директора по научной работе Института трансляционной медицины и биотехнологии Первого МГМУ им. И. М. Сеченова.— Здесь одно без другого не сможет никуда сдвинуться, исследователя нужно вначале подготовить. РХТУ растит химиков-биотехнологов для фармацевтической промышленности, в которой крайне важно знание медико-биологических дисциплин (в первую очередь фармакологии и токсикологии). В рамках нашей программы профессора МГМУ им. Сеченова преподают эти дисциплины студентам РХТУ, дополняя тем самым компетенции будущих химиков и биотехнологов».
Материал предоставлен: пресс-службой «Приоритет 2030»