Профессор Сергей Калюжный: Будущее медицины — лекарства с «движком» и искусственный интеллект вместо врача

Нанолекарства

Каждый второй россиянин умирает из-за болезней сердца и системы кровообращения. «А если с сердцем все в порядке, то вот для вас три наиболее вероятных исхода — рак, Альцгеймер или рассеянный склероз», — говорит Сергей Калюжный.

Роснано в первую очередь инвестирует в лечение этих заболеваний. Например, в компанию «Нанолек», которая разрабатывает нанолекарства для сердечно-сосудистых, онкологических и инфекционных заболеваний. Другая компания в инвестиционном портфеле Роснано, Panacela Labs, Inc., сосредоточилась на нанолекарствах для онкобольных. А Selecta Biosciences лидирует в области нановакцин. Среди ее разработок нановакцины против вируса папилломы человека и малярии, а также вакцина для лечения диабета I типа. «Фармсинтез» исследует терапевтическую вакцину от рассеянного склероза, запатентованную американской компанией Xenetic Biosciences.

«Нанотехнологии решают задачу адресной доставки препаратов в пораженный орган. К лекарству можно приделать специальный движок, который, например, узнаёт раковые клетки, находит их и прикрепляется к ним», — объясняет Калюжный.

Разработки в области наномедицины начались еще в 1950-е годы. Почти полвека спустя, в 1995 году, американское Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило первое нанолекарство — препарат для лечения некоторых типов рака «Доксил». С тех пор на рынке появилось больше 40 различных нанопрепаратов, 9 из которых борются с раковыми опухолями.

С увеличением средней продолжительности жизни люди стали доживать до болезней, до которых не доживали раньше

«С помощью нанотехнологий лекарство можно упаковать в специальную оболочку, — рассказывает Калюжный. — Это решает проблему с токсичностью — пока лекарство двигается к пораженному органу, оно защищено, не высвобождается и не поражает по пути здоровые клетки».

Около 90–95 процентов состава обычных препаратов стреляет мимо, говорит ученый. Адресная доставка и пониженная токсичность помогают преодолеть это, а заодно и уменьшить дозу активного вещества.

С увеличением средней продолжительности жизни люди стали доживать до болезней, до которых не доживали раньше.

Больше болезней — нужно больше лекарств. Больше лекарств — больше испытаний на животных.

«Это не нравится зоозащитникам. К тому же животные стоят дорого. Нанотехнологии позволяют выращивать органы на чипе вне человеческого тела. Это удобно для тестирования лекарств, быстрее и дешевле. Конечно, после проверки на таких органах все равно нужны испытания на животных, но их требуется намного меньше. И возможно, в будущем мы сможем совсем от них отказаться».

«Еще одно преимущество нанофармацевтики — пролонгированность действия, — продолжает Калюжный. — При раке и других тяжелых болезнях пациент получает инъекции несколько раз в сутки. С нанолекарствами достаточно одной инъекции в день: в ней будет несколько доз, которые будут выходить постепенно через заданные промежутки времени. Плюс нанофармацевтика решает проблему биодоступности: с веществами работают на молекулярном уровне, повышая их растворимость».

Ядерная медицина

«ПЭТ-Технолоджи», одна из компаний, созданная при участии Роснано, построила в России самую крупную сеть центров позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Их используют для ранней диагностики и лечения рака, а также в кардиологии и неврологии.

«Всего в стране около 30 таких центров. Мы были пионерами: разработали бизнес-модель и за четыре года построили 11 центров в разных городах Центральной России. В 2017 году 73 тысячи пациентов обследовались у нас. Глядя на это, частные компании тоже стали строить ПЭТ-центры», — говорит Калюжный.

Эти центры сами производят радиофармпрепараты, но пока работают на зарубежном диагностическом оборудовании. Разработкой российского занимается госкорпорация «Росатом».

Россия — главный производитель изотопов в мире. Часто наши препараты вывозят в Германию, запаковывают там в удобный для использования формат и возвращают к нам уже совсем по другой цене

Еще одно направление ядерной медицины, которое развивает Роснано, —  брахитерапия, лечение аденомы простаты при помощи специальных микроисточников — «пистолетов» и «пулек» с малой дозой радиоактивного изотопа иода. «Пульки» выстреливают точно в опухоль в простате, и радиоактивный препарат уничтожает вокруг себя злокачественные клетки. При этом его концентрация настолько мала, что он не может повредить здоровью других органов больного или людей, которые находятся рядом с ним. Такой метод лечения рака простаты внедрила компания «Бебиг», наладившая собственное производство микроисточников при финансовом участии Роснано.

«Россия — главный производитель изотопов в мире. Часто наши препараты вывозят в Германию, запаковывают там в удобный для использования формат и возвращают к нам уже совсем по другой цене. А мы локализовали это производство в России — делаем "пульки" сами», — говорит Калюжный.

Генетическая медицина

В 2003 году закончилось прочтение полного генома человека — всех трех миллиардов букв, из которых он состоит. Проект стоил три миллиарда долларов. Сейчас, 15 лет спустя, прочитать свой геном можно меньше чем за тысячу долларов.

«Только что вы с ним будете делать? Мы думали, что, как только прочитаем геном, сразу все станет понятно. Но нет! К счастью, ученые поняли, что можно строить ассоциации (искать связи между последовательностями ДНК и развитием заболеваний). Например, есть метод GWAS — полногеномный поиск ассоциаций. Оказалось, что у людей с похожими заболеваниями похожие участки генома», — рассказывает Калюжный.

«Я бы инвестировал во внедрение GWAS. Конечно, все люди разные, но в их ДНК есть сходства. Это как любовь: умные писатели говорят, что есть только 28 сюжетов любви. В них вписывается всё: кто кого бросил, кто кому не ответил взаимностью… всего 28! Я не говорю, что у нас такое же маленькое количество типов генома. Но, допустим, выделим 200 вариантов — и станет намного понятнее, как лечить людей.

Сейчас наши врачи лечат болезнь, а не пациента. Но, так как все мы очень разные, болезни у нас проявляются тоже по-разному. Лечить надо пациентов, а не болезни

Еще одно перспективное направление для инвестиций — редактирование генома. Есть разные наследственные болезни, очень тяжелые, как правило. А ведь дело всего лишь в одной неправильной буковке! Так можно вытащить яйцеклетку, вырезать из генома неправильную буковку, поставить правильную, вернуть яйцеклетку в организм матери — и ее ребенок родится без этого дефекта.

И наконец, индуцированные стволовые клетки. На ранних этапах развития эмбриона начинается дифференциация эмбриональных клеток: у ребенка образуются клетки сердца, легких и других органов. Раньше нам казалось, что после дифференциации вернуть клетки в эмбриональное состояние невозможно. Но оказалось, что можно. Можно взять, скажем, клетку кожи и при помощи индуцированного воздействия (операций, выключающих гены, ответственные за клеточную специализацию, и гены, активные в стволовой клетке) вернуть ее в эмбриональное состояние и вырастить новый орган. И это будет ваш орган, из ваших клеток».

Искусственный интеллект

«В краткосрочной перспективе я бы вкладывался в то, что называют биоинформатикой, — говорит Калюжный. — Сейчас наши врачи лечат болезнь, а не пациента. Но, так как все мы очень разные, болезни у нас проявляются тоже по-разному. Лечить надо пациентов, а не болезни. Один и тот же тип диабета может у разных пациентов протекать по-разному.

Понять, как именно нужно лечить конкретного больного, можно при помощи искусственного интеллекта, который будет анализировать большой массив данных и подсказывать врачу, что у условной Маши болезнь проявляется так же, как и у пациентов X, Y и Z. И вот Х лечили так — и он умер, а Y и Z по-другому — и они выжили. Персонализированная медицина — это то, что нас ждет уже через 10–15 лет.

Как сейчас лечат рак? Облучением. А то, что половина пациентов после химиотерапии умирает в течение года — ну, медицина бессильна. Надо формировать базу медицинских знаний, настолько глобальную, что мозг человека даже не сможет ее охватить. А искусственный интеллект — сможет. И сможет поставить диагноз точнее и быстрее опытного врача. Но последнее слово должно быть за врачом, потому что пока мы не проработали все этические вопросы. Если пациент умрет, то кто виноват? Искусственный интеллект или врач?»