Живые лекарства

Небольшая биотехнологическая компания Synlogic, отпочковавшаяся от Massachusetts Institute of Technology, разрабатывает новый класс биопрепаратов – программируемые бактерии нормальной флоры ЖКТ человека.

За последние лет 20 симбиотические бактерии стали очень популярны. Сегодня, наверное, все согласны, что симбиотические бактерии (ака пробиотики, нормальная флора и так далее) – это важнейший компонент человеческого организма, а применение некоторых из них в составе биодобавок к пище обладает доказанными клиническими эффектами.

Проблема лишь в том, что полезных бактерий так много, и механизмы так сложны, что их применение в медицинской практике пока что происходит «наощупь». Большинство клинических исследований на эту тему просто скринировали эффекты целых батарей различных бактерий и затем констатировали обнаруженные результаты – что, дескать, такие бактерии помогают при таких-то заболеваниях, а такие – нет.

Lu and Collins

Основатели компании Synlogic, профессоры MIT, Tim Lu и Jim Collins, предлагают другой подход. Они берут симбиотические бактерии из ЖКТ человека и модифицируют их геном так, чтобы научить их выполнять одну конкретную задачу. Такие перепрограммированные бактерии основатели Synlogic называют «синтетическими биотиками» или «живыми лекарствами». Идея заключается в том, чтобы научить бактерии определять нарушения метаболизма, свойственные определенным заболеваниям, и активно в них вмешиваться.

living drugs

Synlogic разрабатывает платформу, на основе которой можно будет делать живые биопрепараты, «заточенные» под конкретные заболевания.

Принцип платформы прост:

  • Сначала определяется проблема, то есть ключевой момент патогенеза заболевания, например, избыток воспаления, дефицит фермента, накопление токсического метаболита и так далее.
  • Затем разработчики придумывают внутриклеточный механизм, которым бактерия могла бы скомпенсировать проблему, например, утилизировать токсический метаболит.
  • Далее бактерию генетически модифицируют, обучая ее выполнять конкретную задачу, например, продуцировать противовоспалительные цитокины или активно захватывать и метаболизировать токсические вещества.
  • Ну, и наконец, модифицированную бактерию вводят в состав флоры ЖКТ пациента.

Красота подхода заключается в том, что колония модифицированных бактерий теоретически может взять на себя функции пораженного болезнью органа. Теоретически. Но в двух показаниях этот подход уже был подтвержден доклиническими экспериментами.

В прошлом месяце Synlogic получила 40 миллионов долларов инвестиций и заключила партнерское соглашение с фармацевтическим гигантом AbbVie. Вместе они будут разрабатывать живые лекарства для лечения пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника.

В течение ближайшего года начнутся клинические исследования с двумя первыми кандидатами:

  • SYNB1010 – для лечения пациентов с нарушениями цикла мочевины и
  • SYNB2010 – для лечения пациентов с фенилкетонурией

Остальные препараты находятся на более ранних этапах развития –

Synlogic pipeline

Нарушение цикла мочевины (Urea Cycle Disorder; UCD) – это редкое наследуемое заболевание, вызванное дефектом одного из шести ферментов в цикле мочевины. Цикл мочевины – это последовательность биохимических реакций, в результате которых токсичный аммиак (продукт распада белков) превращается в безопасную мочевину, покидающую организм с мочой.

У пациентов с UCD аммиак накапливается в организме в опасных количествах, что угрожает нервным клеткам, прежде всего, головного мозга. Единственным способом лечения на сегодняшний день является пересадка печени.

E coli Nissle

SYNB1010 – это непатогенный штамм кишечной палочки, E.coli Nissle, генетически-модицифированный так, чтобы многократно (на несколько порядков, по сравнению с обычной E.coli Nissle) усилить захват бактерией свободного аммиака и его переработку в аминокислоту, покидающую ЖКТ со стулом. Так как уровень аммиака в крови зависит от уровня его продукции и метаболизма в ЖКТ, то действие перепрограммированной бактерии эффективно снижает уровень опасного метаболита в крови.

Аналогичным образом действует и SYNB2010. Это тоже генетически-модифицированная E.coli Nissle, которая помогает утилизировать фенилаланин, токсический метаболит, накапливающийся при фенилкетонурии.

Получается так, что SYNB1010 и SYNB2010 берут на себя часть функций, в норме выполняемых здоровой печенью, при этом в экспериментах на животных этого достаточно, чтобы снизить уровни обоих токсических метаболитов до клинически приемлемых значений.

Следующий шаг – клинические исследования I фазы, которые должны стартовать в течение этого года. Будем отслеживать. Если платформа жизнеспособна – это может стать очень интересным направлением в создании биотехнологических препаратов. Например, можно было бы из перепрограммированных бактерий построить в ЖКТ фабрику по производству моноклональных антител или их фрагментов, химер и прочих дорогостоящих биоконструкций. Звучит, как фантастика, но кто знает.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.