«С точки зрения российского рынка у нас пока конкурентов нет»

В чем преимущество доставки лекарств с использованием наночастиц, как затягивают научная деятельность и международное научное сообщество, а также о том, необходимо ли работать студенту, в интервью Indicator.Ru для проекта «Я в науке» рассказала магистр кафедры экспериментальной физики Уральского федерального университета и младший научный сотрудник Института электрофизики Уральского отделения РАН Ольга Злыгостева.

– Расскажите подробнее о вашем исследовании. Чем вы занимаетесь?

– Я занимаюсь направленной доставкой лекарств с использованием наночастиц из пористого диоксида кремния, допированного диоксидом марганца. Особенность работы заключается в способе получения наноматериалов.

– В чем уникальность метода? Как технически происходит подготовка нанопорошка?

– Уникальность в том, что мы получаем порошки физическим методом. В основном во всем мире порошки получают химическим методом, а мы получаем физическим – испарением электронами, электронным пучком в газе низкого давления твердых мишеней. У нас есть ускоритель, который как раз дает электронный пучок, и он испаряет мишень из субмикронных порошков. Соответственно, свойства у нанопорошка получаются другие. Отличия довольно сильные от порошков, полученных химическим методом. Это и позволяет нам проводить эксперименты по доставке лекарств, по их загрузке. За счет как раз отличных свойств.

– А в чем именно преимущество перед порошками, полученными химическим способом?

– Во-первых, у нанопорошка большая пористость. Можно представить порошок как такой губчатый материал, в котором очень много пор. Разные губки могут впитать в себя разное количество воды. То же самое и здесь. Химический порошок может в себя забрать определенное количество лекарства, а загрузочная способность нашего порошка, полученного физическим методом, намного больше.

– То есть он становится контейнером для лекарств благодаря именно своим порам?

– Да, получается такая пористая капсула.

– Какие лекарства можно доставлять таким образом? Любые, или есть какие-то конкретные группы, какие-то ограничения?

– На самом деле, ответа на этот вопрос пока нет. Мы проверили два вида лекарств. Первое – противоопухолевое, называется доксорубицин. Стандартное лекарство, классическое для химиотерапии, к примеру. Второе лекарство – это обычный амоксицилин, антибактериальное средство.

– То есть оба относятся к антибиотикам?

– Да, только это антибиотики разной природы.

– Может ли каким-то образом таргетная доставка снизить резистентность к антибиотикам или частично решить проблему?

– Вот поэтому данная проблема изучается в рамках стратегии решения «больших вызовов». Таргетная доставка поможет снизить резистентность за счет снижения дозы. Это целевая направленная доставка к определенному месту, например к очагу воспалительного процесса. За счет того, что мы снижаем дозу, нет привыкания организма. Остальные ткани не получают этого лекарства, а соответственно, сталкиваясь с ним в следующий раз, они будут давать необходимый ответ на него. Более того, из-за того, что мы доставляем в конкретную целевую область, снижаются побочные эффекты, так как на весь организм лекарство не воздействует – только на определенное место.

– А что можно сказать о выводе лекарства из организма после того, как оно подействовало? Есть ли какие-то преимущества у таргетной доставки?

– Лекарства — маленькие молекулы сами по себе. Они довольно быстро циркулируют в организме и в течение короткого времени выводятся. На самом деле, причина низкой эффективности химиотерапии в этом и заключается – недостаточно времени, чтобы опухоль полностью в себя поглотила это лекарство. Поэтому системы доставки крупнее, чем лекарства, могут долго циркулировать в крови. Соответственно, опухоль может «напитаться» этим лекарством, а потом они выводятся. Проблема вывода для физических систем на сегодняшний день еще не решена. Химические системы, к примеру, исчезают – там биоразлагаемые материалы, они просто рассасываются. С физическими дело сложнее. Это как раз следующий этап нашей работы.

– Расскажите подробнее о дальнейших планах и перспективах вашего исследования. Насколько вы далеки от клинических испытаний? Какие этапы нужно пройти, чтобы это стало реально действующим методом?

– Во-первых, надо улучшить методику загрузки лекарства в поры и его выгрузку. Можно подобрать ряд внешних воздействий, которые помогут, в частности, быстрее вывести лекарства из пор. Влиять, например, ультразвуком или магнитным полем. Или можно подсадить молекулы, которые будут распознавать, к примеру, кислую среду. Опухоль – это кислая среда, соответственно, они будут сами туда идти, структура будет разрушаться и лекарство будет выходить. Это очень большой объем экспериментов. Вторая часть – это, конечно, выход на лабораторию, то есть эксперименты in vivo, на животных. Первый этап — на токсичность — у нас пройден на клеточных культурах. Но сначала нужно, конечно, подобрать самый эффективный метод доставки.

– Существует еще несколько методов таргетной доставки. В чем конкурентное преимущество вашего метода?

– Конкретно в методе доставки у нас конкурентного преимущества нет. Оно есть с точки зрения своих свойств — можно загрузить больший объем лекарств. А методы все довольно стандартные. Есть и достаточно инновационные, но на сегодняшний день они только развиваются и далеко не все препараты можно ими доставить.

– А с финансовой точки зрения ваш метод дороже или дешевле аналогов?

– Вообще, в России аналогов как таковых нет. Если мы придем в больницу, в любой онкоцентр, нам предложат все что угодно – от хирургического вмешательства и химиотерапии до гормонотерапии. Что угодно, кроме системы таргетной доставки. Хотя в Америке уже несколько десятилетий она существует в медицинской системе, ее применяют, но не так широко, потому что у каждой системы есть ряд недостатков. С точки зрения российского рынка у нас пока конкурентов нет. А с точки зрения зарубежного рынка – все испытания показывают, что через некоторое время выявляются какие-то недостатки, и прекращается производство. Поэтому каждое исследование в области таргетной доставки очень важно – это определенный кирпичик в теме. С фундаментальной точки зрения это тоже очень важно, потому что мы собираем данные, которые все вместе объединяются в какую-то единую картину доставки лекарств.

– Вы проводите исследования изолированно или сотрудничаете с зарубежными лабораториями?

– Мы пока изолированы, но планируем сотрудничать. Ищем коллег по всему миру, но пока ни к чему конкретному не пришли. Конечно, наука не делается изолированно. В любом случае должна быть коллаборация.

– А почему не получаются найти коллег? Не занимаются тем же или какие-то другие препятствия?

– Занимаются, просто нам нужно сначала довести наше исследование до определенного уровня, чтобы нам было что предложить в ответ.

– Когда вы начали научную работу и почему выбрали именно эту тему?

– Началось все просто с желания написать диплом в бакалавриате. А потом деятельность затянула – мой вуз очень поддерживает молодых ученых, отправляет на различные конференции. Это был уже не только диплом, хотелось получить какие-то результаты, поделиться ими с коллегами, съездить на конференцию, к примеру. Когда начали появляться первые результаты, когда начали признавать, что работа имеет ценность, появилось еще большее желание работать. Эта тема сейчас очень популярна – куда ни глянь, все занимаются таргетной доставкой, но при этом универсальная система до сих пор не найдена. Поэтому хочется внести какой-то вклад в теоретическое основание проблемы. Коллеги пишут из-за рубежа, говорят: «Прочитали вашу статью, давайте обсудим». Даже не на уровне сотрудничества, а на уровне обмена идей друг с другом. Это очень интересно, потому что втягиваешься в научное сообщество. Уже в молодом возрасте можешь вести дискуссии с учеными – это очень здорово.

– Какой совет вы бы дали молодым ученым и студентам, начинающим научный путь?

– Начинайте как можно раньше. Не ждать диплома, не ждать конца четвертого курса, а начать как можно раньше. Это такой колоссальный опыт, который работодатели очень ценят. Когда я устраивалась на работу по совместительству, у меня посмотрели мою научную работу и восприняли как мой готовый проект, который я могу начать, поставив перед собой определенные задачи, и выполнить. Это очень развивает, это совсем другая деятельность, нежели просто учеба. Нужно просто начать это все раньше.

Материал подготовлен при поддержке Фонда президентских грантов

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.