Бразильские исследователи, изучающие ядовитую рыбу, распространенную в пресных водах своей страны, подтвердили способ разработки лекарств для лечения хронических воспалительных заболеваний, таких как рассеянный склероз и астма, на основе пептидов. Названные недуги относятся к наиболее распространенным в мире и не имеют пока лекарств, которые могли бы 100% способствовать полному выздоровлению пациентов. Поэтому ученые многих стран ведут активные исследования по поиску эффективных и безопасных средств терапии. Некоторые из них уверены, что самые перспективные лекарства могут быть разработаны на основе пептидов.
Аквариумная рыбка Данио - идеальная модель для испытаний
Пептид TnP
О том, что ядовитая жаба Thalassophryne nattereri является источником особенного органического соединения, обладающего противовоспалительным и противоаллергическим действием, известно давно – скорее всего, из опыта применения ее в народной медицине Бразилии. Но вот над тем, как использовать эти знания в современной фармацевтике, ученые работают пока только десятилетие.
В своей практике они обычно тестировали лекарства на грызунах. Но в последнее время большинство фармпрепаратов начинают испытывать на аквариумной рыбке Данио рерио, которая в природе встречается в пресноводных водоемах Южной Азии.
Данио рерио (D.rerio) – особенный вид, разделяющий 70% своего генома с человеческим. Поэтому эта рыба широко используется в качестве испытательной модели «in vivo» при разработке лекарств. Это значит, что фармацевтические препараты все чаще испытываются не на грызунах, а на этой рыбке.
Исследователи из Специальной лаборатории Института Бутантана (Сан-Паулу, Бразилия) протестировали пептид TnP на D. rerio, чтобы измерить его токсичность. Их эксперименты показали, что это соединение может быть абсолютно безопасным буквально через год, после его выделения. В проведенных ими тестах проверялись:
Токсичность TnP.
Его влияние на развитие сердечной дисфункции.
Воздействие на нервную систему.
Кроме того, исследования ученых доказали несколько других своих важных предположений:
Безопасность TnP при использовании его в качестве противовоспалительного агента.
Возможность использования D.rerio как эффективной альтернативной модели для исследований, которая экономит время и деньги.
Доклинические испытания важны для доказательства эффективности (терапевтической активности) молекул in vivo (их действии на живой организм), а также для оценки побочных проявлений и безопасности. При открытии новых лекарств, 98% соединений, испытанных на животных, переходят в стадию клинических испытаний.
В статье, опубликованной в Toxicology Reports, исследователи говорят, что пептиды составляют около 2% мирового рынка лекарств, что исчисляется 20 миллиардами долларов США. Там же указывается высокий потенциал молекулы TnP:
Она имеет широкий терапевтический индекс безопасности (единичная доза варьируется от 1нм до 10 мкм).
Не вызывает нейротоксичности.
Не приводит к нежелательным последствиям для сердца и сосудов.
Не оказывает негативного воздействия на мозг.
Глобальное исследование было проведено в рамках магистерской диссертации Жоао Батиста-Филью, сделанного одновременно под руководством ученых из двух различных лабораторий - Моники Лопеш Феррейра и Карлы Лима да Силва. Молодой ученый использовал платформу Zebrafish, запущенную в 2015 году компанией CeTICS .
Платформа для рыбок Данио доступна для научных исследований, предлагает курсы по разведению рыбок Данио и биологии их развития и роста, а также занимается научным распространением информации. Более 160 исследователей из 100 частных и государственных учреждений в настоящее время сотрудничают через сеть Zebrafish Network, также созданную CeTiCS.
В ситуации, когда научные исследования зачастую тормозятся отсутствием инвестиций, такая научная платформа является очень эффективной:
Она способна аккумулировать результаты исследований.
Позволяет экономить значительные ресурсы на испытаниях лекарств.
Здесь проводятся также доклинические испытания, которые важны как для академических кругов, так и для промышленности.
Доклинические испытания пептидов проводятся на рыбках Данио и грызунах
О рыбке Данио
Введение в систему испытаний новой органической модели позволит существенно ускорить исследования. Это происходит, благодаря быстрому жизненному циклу рыбы и другим важным особенностям ее развития:
Она может жить в пресной воде, что позволяет легко разводить ее даже в аквариумах небольшого размера.
Быстро размножается (от яйца до личинки проходит всего 72 часа).
Эмбрионы рыбок прозрачны, что позволяет наблюдать действие вводимых веществ на органы живого организма.
Увеличение количества заболеваний астмой происходит ежегодно
История пептида от астмы и атеросклероза
Собственно, открытие имело историю вполне определенных событий:
Сотрудники лаборатории под управлением Феррейра открыли белковое соединение TnP (T. nattereri) в 2007 году.
В это время ученый Лима проводил стандартизированные лабораторные тесты для оценки рассеянного склероза у грызунов.
Два исследователя решили работать вместе, чтобы проверить эффективность TnP в лечении заболевания, сделав вывод о его противовоспалительной и иммуномодулирующей функциях.
Семейство TnP включает синтетические пептиды, содержащие последовательность из 13 L-аминокислот в своей первичной структуре. Синтетические продукты, полученные из TnP, были запатентованы, как минимум, в девяти странах, включая
США;
Индию;
Японию;
ЕС.
В Бразилии заявка на патент была подана в партнерстве с фармацевтической компанией Cristália.
Хорошие лекарства должны быть полностью безопасными
Клинические исследования В период с 2013 по 2015 год были проведены испытания пептида TnP на мышах. В результате было установлено что он
может лечить рассеянный склероз, отсрочивая появление тяжелых симптомов и улучшая клинические признаки заболевания.
Рассеянный склероз - это хроническое аутоиммунное воспалительное заболевание центральной нервной системы, при котором иммунная система атакует миелиновую оболочку, которая защищает нервные волокна головного, спинного и зрительного нервов, нарушая связь с остальным организмом. Это может вызвать мышечную слабость, потерю зрения, боль и нарушение координации движений.
По данным Бразильской ассоциации рассеянного склероза (ABEM), от него страдают около 2,5 миллионов человек во всем мире, в том числе около 35 000 человек в Бразилии.
Атеросклероз требует комплексного лечения
Безопасность
В статье, опубликованной в Toxicology Reports, исследователи говорят, что кардиотоксичность, вызванная лекарствами, является основной причиной вывода лекарств с рынка. В период с 1994 по 2006 год 45%, выеденных из использования, имели побочные эффекты, среди которых:
ишемическая болезнь сердца;
аритмогенез.
Благодаря рыбкам Данио, удалось провести большое количество испытаний:
Исследования воздействия разных лекарств на сердечно-сосудистую систему.
Функции генов.
Тесты возможных побочных эффектов на способы терапии.
Влияние химиотерапевтических препаратов на организм человека.
Проверка лекарств – их эффективности и безопасности.
Безусловно, рыбки Данио не заменяет мышей. Но их использование позволяет избежать будущих расходов на молекулы, которые могут оказаться не перспективными или оказаться слишком токсичными в процессе тестов.
Стадия разработки лекарств - моделирование
Таким образом, из данной новости можно сделать вывод о том, что исследования в области пептидов продолжаются и скорость их нарастает. Благодаря постоянному поиску новых способов тестирования препаратов, ученые ищут и находят наиболее дешевые и эффективные способы доклинического тестирования своих научных находок. Будем надеяться, что в скором времени найденный пептид станет доступен широкому кругу пациентов и будет активно применяться в терапии сложных и считавшихся неизлечимыми заболеваний по всему миру.
