Александр Андрианов: «Лекарство против СПИДа реально разработать в течение пяти-семи лет»

Зачем для создания лекарств нужен суперкомпьютер? Что необходимо для появления лекарства против ВИЧ?
Какие суммы требуются для научных разработок?
На эти и другие вопросы «Народной Воле» ответил доктор химических наук Александр Андрианов, главный научный сотрудник Института биоорганической химии НАН Беларуси.

 Андріанов

Александр Михайлович – один из участников совместной работы отечественных химиков и математиков, которые разрабатывают лекарство против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) с использованием методов компьютерного моделирования. Она заняла первое место в рейтинге научных достижений за 2015 год, который недавно составила Академия наук Беларуси.

Александр Михайлович, прочитав вашу биографию, я искренне удивился. Физик по образованию, вы работаете в Институте биоорганической химии, конструируете лекарство против ВИЧ да еще с помощью компьютера.

– Это просто судьба. Я закончил физфак БГУ по специальности «оптика и спектроскопия». Как видите, она совершенно далека от проблем, о которых мы с вами сегодня говорим. Работал в Политехническом и Физико-техническом институтах. А позже мой родной брат, кстати, тоже физик по образованию, поехал на конференцию в Москву. Там он общался с Семеном Ароновичем Шерманом, который работал в Минске в Институте биоорганической химии (Шерман по образованию вообще математик). Семен Аронович искал теоретика, которого интересовали бы вопросы компьютерного моделирования белковых молекул. Так в 1981-м я перешел в этот институт.

И сразу занялись созданием лекарств против ВИЧ?

– Нет, что вы! В том же 1981-м только был зафиксирован первый случай этого заболевания. Наш институт приобрел дорогой и очень мощный рентгеновский дифрактометр, с помощью которого расшифровывали структуры белков. Без тех исследований сегодняшние разработки были бы невозможны. А в 2008 году мы начали сотрудничать с Объединенным институтом проблем информатики. Директор этого института Александр Тузиков и наш руководитель Сергей Усанов объединили свои усилия. В результате у нас появился доступ к мощным суперкомпьютерам, и мы начали заниматься компьютерным моделированием потенциальных лекарственных препаратов.

А зачем для этого компьютер?

– Теперь в этой сфере без него не обойтись. Работа на компьютере – первый этап разработки нового лекарственного препарата. Он позволяет существенно сократить как время, так и финансовые расходы. Ведь стоимость разработок оригинальных лекарств достигает миллиарда долларов и больше. Сегодня в мире около 10 процентов лекарственных препаратов разработаны с использованием методов компьютерного моделирования. Прогнозируется, что к 2025 году таких разработок будет порядка 20–25 процентов. Недалек тот день, когда без компьютера их будет вообще не создать. Раньше химики были вынуждены “вручную” перебирать десятки тысяч соединений. Причем модифицировать их (модифицировать – вносить изменения, не преобразуя внутренней сущности предмета), можно сказать, вслепую, наугад. Либо используя информацию из имеющихся данных. Часто их синтез проводился просто напрасно. С помощью компьютера мы можем список реальных «кандидатов» резко сократить.

Со СПИДом борется весь мир. Почему никак не удается найти эффективное лекарство против этой страшной болезни?

– В настоящее время разработано и рекомендовано к применению более 30 лекарственных препаратов. Другое дело, что они лишь помогают бороться с ВИЧ, но пока не могут победить его. А вот попытки разработать вакцину пока безрезультатны. Хотя в решение этой проблемы вложены миллиарды долларов.

А в чем основная трудность?

– Как известно, ВИЧ – это еще не заболевание. ВИЧ-инфекция долго развивается, прежде чем трансформируется в синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Когда ВИЧ попадает в организм, включается иммунитет человека. Иммунная система вырабатывает антитела, которые должны нейтрализовать вирус, и на первом этапе развития ВИЧ-инфекции с этим справляется. Но вся беда в том, что белок вируса в процессе размножения допускает “ошибки”. В результате за сутки в организме у ВИЧ-инфицированного человека может возникнуть более 100 вирусных частиц, генетически отличающихся друг от друга. Справиться с таким разнообразием вариантов ВИЧ иммунная система не может. Впрочем, есть счастливчики – так называемые «нон-прогрессоры», которые живут 15–20 лет, но ВИЧ-инфекция у них не переходит в стадию СПИДа. Иммунная система этих людей способна нейтрализовывать различные модификации вируса.

Как же бороться против такого многообразия вирусных частиц?

– Сначала мы поставили задачу: найти способ нейтрализовать различные модификации вируса. Но проблема заключалась в том, что белки оболочки вируса очень изменчивы. Поэтому блокировка различающихся вирусных частиц крайне затруднена. Тогда мы начали искать общее у этих частиц. И нашли участки, которые консервативны (они остаются неизменными в различных модификациях ВИЧ). Значит, эти участки представляют идеальные мишени для потенциальных лекарственных препаратов.

Дальше мы стали искать молекулы, которые могли бы эффективно связываться с этими участками и блокировать проникновение вируса в клетку-мишень. Такая молекула была найдена. Она относится к классу гликолипидов. Но из-за своих особенностей (в том числе нерастворимости в воде) ее нельзя было использовать в качестве лекарства. Тогда в ходе компьютерных экспериментов мы сконструировали растворимый аналог этой молекулы. Затем медики апробировали его в пробирке. Причем удачно.

Теперь это соединение можно испытывать на людях?

– К сожалению, все не так просто. Эксперименты на людях – последняя стадия испытаний. Вы слышали, что недавно случилось во Франции? Сто с лишним добровольцев тестировали новый анальгетик. Один человек впал в кому, пятеро в реанимации. Скандал огромный, хотя фирма очень известная, с серьезной репутацией.

А как же животные?

– На них ВИЧ тестировать невозможно. Ведь это вирус иммунодефицита человека. Хотя есть вирус иммунодефицита обезьяны (ВИО). Но генетически он отличается от ВИЧ. Да и является менее патогенным, чем человеческий.

Насколько я понимаю, вопрос как всегда упирается в финансирование. Если вам создать идеальные условия, через сколько лет можно создать лекарство против СПИДа?

– Действительно, об идеальных условиях может мечтать любой ученый. Скажу так: при наличии финансирования и хороших специалистов, которые будут заинтересованы в работе, у которых будут гореть глаза, лекарство было бы реально разработать в течение пяти-семи лет.

Пока решается вопрос финансирования, чем вы занимаетесь?

– Параллельно мы работаем в другом направлении. В последнее время у «нон-прогрессоров» обнаружен ряд антител, которые позволяют им бороться с ВИЧ. Представьте, одно из них способно нейтрализовать 98 процентов от тестового набора различных модификаций вируса! Использовать их как лекарства очень дорого и сложно. Но ведь все антитело нам и не нужно! Нам нужны его отдельные фрагменты, которые отвечают за нейтрализацию вируса. Добавлю, что существуют компьютерные базы данных, самая большая из которых включает более 35 миллионов химических соединений. Поэтому мы поставили перед собой задачу: найти в базе данных маленькие молекулы, которые были бы способны имитировать функцию этого антитела. И которые по тому же механизму могли бы заблокировать ВИЧ.
С помощью компьютера мы обнаружили в базе данных химических соединений 23 такие молекулы. Это коммерчески доступные соединения. Теперь нам надо найти финансирование и купить их для тестирования «в пробирке».

Вы сотрудничаете с учеными из других стран?

– Александр Тузиков, генеральный директор Объединенного института проблем информатики, был в Америке, в самом престижном центре, разрабатывающем вакцину против СПИДа, – Институте инфекционных и аллергических заболеваний Института здоровья США. Мы хотели бы получить от них грант на проведение совместных работ. Для этого нужно сделать теоретическую разработку. Поэтому, пока они думают, соглашаться или не соглашаться с нашим предложением, мы работаем сами и двигаемся вперед.

Раз уж мы заговорили об Америке, не могу не спросить: а у вас не возникало желания уехать?

– Желания уехать навсегда никогда не возникало. Было намерение поработать по контракту определенный срок. Семен Аронович, уехавший за океан, приглашал меня. В американской и мировой науке это известнейший человек. Но когда у него было место и конкретные деньги, я защищал докторскую диссертацию, поэтому отказался. Потом у него не было возможности. Затем у меня пропал интерес. И потом: когда исполняется определенное количество лет, уже никуда не хочется (смеется). Поэтому моя будущая научная работа связана с родной Беларусью, которую я очень люблю.

Александр Андрианов: «Лекарство против СПИДа реально разработать в течение пяти-семи лет» // Народная Воля. 2016. № 13. С. 6.