Что разрабатывает российский биотех для лечения коронавируса

В период пандемии возникла острая потребность в препаратах против коронавируса. Исследования же в других направлениях медицины по большей части приостановлены. На первый план вышли разработки, которые могут быть актуальны во время пандемии. Портфельные компании РОСНАНО и эксперты в здравоохранении рассказали Inc., какие подходы для лечения коронавирусной инфекции предлагают российские стартапы и как изменится в будущем система здравоохранения и медицина.

Оригинальный подход

Лекарств с доказанной эффективностью против коронавирусной инфекции пока нет, но кандидатов много.

Бороться с новым коронавирусом можно тремя способами. Первый — вакцина. Необходимость вакцинации населения понимают все: это самый надежный способ справиться с вирусом. Сегодня процесс разработки ускорен до предела. Более 70 компаний по всему миру уже начали создавать вакцины от SARS-CoV-2, в их числе крупные игроки — Johnson & Johnson, Sanofi и GSK.

«Разработка вакцины — трудоемкий процесс, требующий значительных инвестиций. Jonson & Johnson вкладывает в данный проект $1 млрд. Это, в принципе, бенчмарковая цифра для создания вакцины сегодня», —Захар Лейкин, медицинский директор компании «НоваМедика» (портфельная компания РОСНАНО).

Перспективным направлением считаются рекомбинантные композитные ДНК-белковые вакцины, которые способны имитировать естественную работу иммунной системы человека. В России их созданием занимается Институт биоорганической химии РАН при участии компании «Фармсинтез» (портфельная компания РОСНАНО). Разработка основана на синтетических псевдовирионных наночастицах. При введении в организм они доставляют ДНК и белки в антиген-представляющие клетки иммунной системы и против вируса формируется длительный и устойчивый иммунитет.

Второй подход в борьбе с COVID-19 — противовирусные препараты. Они действуют двумя способами: либо блокируют репликацию вируса, либо не дают ему проникать в клетки человеческого организма. Лекарств с доказанной эффективностью против коронавирусной инфекции пока нет, но кандидатов много. Основные — хлорохин, ремдесивир и фавипиравир. Сейчас ведутся доклинические и клинические исследования, чтобы проверить эффективность этих препаратов против инфекции.

Эти два подхода основные, но есть и третий, менее очевидный. К нему относятся разработки, которые нацелены не на сам вирус, а на организм человека, реагирующий на последствия заболевания.

Опасные осложнения при COVID-19

Второе опасное последствие инфекции — цитокиновый шторм. Это системный воспалительный ответ организма, который зачастую приводит к летальному исходу.

Ряд исследований и наблюдений подтвердили, что тяжелое течение коронавирусной инфекции сопровождается тромботическими осложнениями — в частности, ДВС-синдромом (синдромом диссеминированного внутрисосудистого свертывания). В 70% случаев именно он приводит к смерти больных с COVID-19. Избежать осложнения можно за счет мониторинга состояния свертывающей системы и правильного подбора на ранних стадиях дозы антикоагулянтов — веществ, угнетающих свертывание и препятствующих образованию тромбов. Тест Тромбодинамики, который разрабатывает и производит «Гемакор» (портфельная компания РОСНАНО), помогает с высокой чувствительностью выявить нарушения на ранней стадии вирусной пневмонии и подобрать необходимую дозу антикоагулянтов. Компания уже поставляет оборудование для клинических исследований, в которых оценивается система свертывания крови у пациентов с коронавирусом и эффективность применения антикоагулянтной терапии.

Второе опасное последствие инфекции — цитокиновый шторм. Это системный воспалительный ответ организма, который зачастую приводит к летальному исходу. Вирус для такого состояния — спусковой крючок: в самом развитии иммунного ответа он не участвует. Если организм сумеет справиться с инфекцией без этого неконтролируемого выброса сигналов воспаления, то он выздоровеет. Это осложнение, по предварительным данным, могут предотвратить ионы Скулачева.

Борьба с коронавирусом в России в цифрах:

* благодаря отмене таможенных пошлин на лекарственные средства и медицинские изделия с 16 марта по 30 сентября

Ионы Скулачева

Главный прицел ионов Скулачева— заболевания, зависимые от возраста и связанные с воспалениями.

У цитокинового шторма есть несколько мишеней, одна из главных — эндотелий кровеносных сосудов, то есть их внутренняя выстилка. Клетки эндотелия начинают сами производить воспалительные сигналы и участвуют в этом воспалительном процессе. Кроме того, стенки сосудов становятся более проницаемыми для жидкостей и для клеток воспаления.

В реализации этой смертельной «программы» есть одна важная стадия — всплеск свободных радикалов в митохондриях (энергетических станциях) клеток эндотелия. Предотвратить воспалительный ответ организма, возможно, помогут ионы Скулачева (SkQ1). Разработкой и производством продукции на их основе занимается портфельная компания РОСНАНО «Митотех»

«SkQ1 — это антиоксидант направленного действия. Он нейтрализует радикалы строго в митохондриях. Наши опыты показали, что это позволяет снизить выраженность воспалительного ответа в разных моделях — на животных и in vitro на культуре клеток эндотелия сосудов человека. Получается, что SkQ1 помогает защитить организм от его собственной избыточной реакции на провоспалительные стимулы. Подобный эксперимент проводили и в Бельгии. При цитокиновом шторме животные умирали в течение двух суток. Если же им вводили SkQ1, смертность падала с 80 до 10%.

Наше действующее вещество проходило испытания и на животных, и на людях. И практически готово к клиническим исследованиям для защиты пациентов с коронавирусной инфекцией», — Максим Скулачев, генеральный директор «Митотех».

Главный прицел ионов Скулачева — заболевания, зависимые от возраста и связанные с воспалениями. С помощью адресной доставки SkQ1 в митохондрии можно снизить окислительный стресс клеток.

Исследования с инъекционным препаратом, который сегодня может помочь в лечении COVID-19, компания вела еще 8 лет назад, но рыночные перспективы были малообещающими. В период пандемии для отложенной технологии открылись новые возможности.

Сорбционные колонки

Принцип работы следующий: кровь пациента пропускается через цилиндрический корпус колонки, там она очищается с помощью полимерного сорбента специального строения и возвращается обратно в кровеносную систему.

Ситуацию, когда разработка, ожидавшая своей очереди, внезапно начинает быть остро востребованной, переживает не только «Митотех». То же произошло с фармацевтической компанией «НАНОЛЕК» (создана при участии РОСНАНО), когда гидроксихлорохин стал кандидатом для лечения коронавирусной инфекции.

«Разработка гидроксихлорохина была сделана нами довольно давно. Сейчас в ней возникла потребность и мы в ускоренном режиме ее осваиваем: уже подали документы и ждем регистрационного удостоверения, чтобы начать выпуск препарата. Также ведутся клинические исследования препарата дарунавир, который мы производим для терапии ВИЧ, на возможность его применения при коронавирусной инфекции», — Владимир Христенко, президент компании «НАНОЛЕК».

В конце марта «НАНОЛЕК» начала стратегическое партнерство с производителем медицинских устройств «Эфферон». Компании планируют вывести на рынок так называемые «сорбционные колонки». Аппарат купирует цитокиновый шторм и лечит острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), который возникает в тяжелых случаях заболевания COVID-19.

Принцип работы следующий: кровь пациента пропускается через цилиндрический корпус колонки, там она очищается с помощью полимерного сорбента специального строения и возвращается обратно в кровеносную систему. Токсичные вещества удаляются из организма и утилизируются. Первые сорбционные колонки уже проходят апробацию в городской больнице № 67 и в Коммунарке.

Стволовые клетки человека

На основе стволовых клеток человека уже есть препараты, например прохимал, который используется при лечении реакции трансплантат против хозяина.

При цитокиновом шторме могут быть эффективны и мезенхимальные стволовые клетки человека. Они создают эффект иммуномодуляции и, в большей степени, иммуносупрессии, то есть успокаивают иммунный ответ.

«Метод непрост, и разработка потребует времени. Оперативно развернуть ее для лечения последствий COVID-19 практически невозможно. Во-первых, из-за слишком сложного закона о клеточных технологиях. Во-вторых, из-за технологических причин: необходимо нарастить определенное количество подходящей сыворотки, большая часть которой приходит из-за рубежа, — это все дополнительные сложности», — Артур Исаев, основатель Института стволовых клеток человека.

Как разрабатывают биотехнологии

По усредненной модели, чтобы отбить инвестиции, инвестор должен вкладывать в разработку $300 млн в течение 10 лет.

По оценке Максима Скулачева, разработка биотехнологии занимает от 5 до 10 лет, хотя эксперт отмечает, что 5 лет — если все очень хорошо сложится. Нижняя стоимость — $100 млн, верхних ограничений нет. Разработка включает 3 этапа:

1. Нахождение качественного научного знания и сбор данных, на которых строится биотехнология. На этой стадии лучше не экономить и собрать как можно больше данных на старте.

2. Разработка лекарственной формы и испытание на животных. Здесь выбирают животное и животную модель болезни. На этапе моделирования важно понимать ограничения: животные, в основном, не болеют человеческими болезнями.

3. Клинические исследования (после успешных результатов на животных) — доказательство безопасности и первичной эффективности на человеке. И затем проводятся двойные слепые исследования, где ни испытуемые, ни экспериментаторы не знают важных деталей эксперимента. Основные деньги и время уходят именно на 3 стадии разработки.

Отдельно ведется биостатистика, которая правильно подсчитывает все полученные результаты.

Результаты клинических исследований компания представляет американскому FDA или Минздраву, которые ставят «большую печать» и разрешают выпуск и применение препарата. После этого нужно наладить промышленное производство, дистрибуцию и маркетинг. Эта стадия довольно универсальная для всех препаратов. Если лекарство работает и получило регистрацию, разработчик найдет и завод, где его произвести, и дистрибьютора, который доставит препарат в аптеки, и фармкомпанию, которая в рамках партнерства его прорекламирует.

По усредненной модели, чтобы отбить инвестиции, инвестор должен вкладывать в разработку $300 млн в течение 10 лет. Есть и второй сценарий — когда препарат на одной из стадий покупает большая фарма. Тогда бизнес-план может ограничиваться вложениями до $100 млн в рамках 5—7 лет, а сумма итоговой сделки с крупным игроком — достигать полумиллиарда.

Определяющая роль государства

«Чем быстрее реагирует система, тем более благоприятен прогноз, что эти наработки будут выводить на рынок и покрывать возникающие потребности».

Пандемия коронавируса, по мнению ученых, только первая в череде многих. Чтобы в будущем быть готовым к этому, в первую очередь, необходимо развивать эпидемиологию и вирусологию — изучать потенциально опасные вирусы, обитающие в животных, с которыми контактируют люди, и прогнозировать их появление. Во-вторых, нужно разработать платформенные подходы к производству вакцин: чтобы препарат делался не два года, а два месяца. Это обойдется дешевле, чем расходы, которые несут экономики стран сейчас, во время пандемии.

«Если несколько главных государств, которые определяют политику в мире, официально объявят, что нам мало лекарств и мы готовы стимулировать рынок — убирать препоны и софинансировать рыночно невыгодные разработки, — в биотех сразу побегут инвесторы», — Максим Скулачев, генеральный директор «Митотех».

Пересмотр отношения к системе здравоохранения уже начался. В начале апреля правительство РФ приняло постановление об обращении медизделий, утвердив особый порядок регистрации для масок, халатов, респираторов, перчаток и т. д. К тому же для поставок в Россию товаров первой необходимости был введен зеленый коридор.

«Помощь государства компаниям, которые обладают возможностью быстрого ответа на потребности, но не имеют для этого необходимых ресурсов, — она критична. У нас много компаний с наработками, архивированными на определенных стадиях из-за отсутствия финансирования. Чем быстрее реагирует система, тем более благоприятен прогноз, что эти наработки будут выводить на рынок и покрывать возникающие потребности», —Захар Лейкин, медицинский директор компании «НоваМедика».

Медицина будущего

Научных ограничений для персонализированной медицины нет, есть организационные: как составить бизнес-план, сколько будет стоить и как внедрить.

По мнению Скулачева, будущее медицины за двумя областями: генной инженерией и персонализированной медициной. Вариант модификации человека маловероятен, но работать с клетками, прообразами тканей и микроорганизмами ученые уже умеют. Инструмент мощный, и многие его боятся. Тем не менее при правильном и аккуратном использовании этой технологии можно ощутимо расширить арсенал медицины. Например, с теми же вирусами можно бороться генетически модифицированными вирусами.

Вторая область — персонализированная медицина — тоже может показать свою эффективность. Другими словами, под каждого пациента будет разрабатываться схема его лечения. Многие врачи, фармакологи, разработчики лекарств говорят: все люди разные, и лекарство не может работать на всех одинаково. Сейчас есть возможность собирать и анализировать данные о пациентах с помощью исследований: компьютеры позволяют работать с этими данными. Научных ограничений для персонализированной медицины нет, есть организационные: как составить бизнес-план, сколько будет стоить и как внедрить. На следующем этапе развития биотехнологий эти вопросы предстоит решить.

«Биотехнологии наряду с IT — одна из основных точек роста в 21 веке. Внимание к этой отрасли обеспечено, особенно на фоне пандемии и после нее. Потребуется время, чтобы осмыслить произошедшее. И это должно завершиться пониманием, насколько важен биотех для жизни всего человечества», — Владимир Христенко, президент компании «НАНОЛЕК».