Печать
Просмотров: 434

Студенты СПбГУ разрабатывают методику, которая позволит безопасно отслеживать транспортировку лекарств в организме

Обновлено

Бронзовый призёр студенческого конкурса «Start-up СПбГУ — 2019», команда Biotrek, разрабатывает методику, которая позволит отслеживать транспортировку лекарств внутри организма без вреда для здоровья человека.

Главная идея проекта в том, чтобы заменить входящий сегодня в состав лекарственных препаратов протий его нерадиоактивным изотопом дейтерием. Благодаря этому можно будет избежать добавления в медикаменты тяжёлых металлов и йодосодержащих органических веществ.

Одной из актуальных проблем современной фармакологии является необходимость добавлять в состав медикаментов тяжёлые металлы, которые часто являются радиоактивными, и йодосодержащие органические вещества. Это нужно для того, чтобы во время клинических испытаний и назначения программы лечения отслеживать перемещение лекарства по организму, оценивать скорость доставки препарата к нужному органу или ткани, а также анализировать риски скопления медикамента в теле человека. Чтобы контролировать все эти процессы, необходимо рентгеновское излучение. Рентген реагирует на такие металлы и вещества, и на снимке хорошо видно, как именно они перемещаются по организму. Однако в больших дозах рентгеновское излучение может приводить к образованию раковых клеток, тяжёлые металлы могут быть токсичны во вводимых количествах, а йодосодержащие вещества — вызывать анафилактический шок у людей с аллергией.

Без подобных испытаний лекарство невозможно выпустить на рынок, и, поскольку исследование препарат проходит именно с тяжёлыми металлами, в таком составе он поступает и на прилавки. Конечно, некоторые препараты действуют на основе свойств тяжёлых металлов, однако в тех случаях, где они не несут лечебной функции, имеет смысл от них отказаться. Студенты предлагают решить проблему, заменив протий (1H), входящий в состав лекарственных препаратов, его нерадиоактивным изотопом дейтерием (2H). Отслеживать его перемещение по организму можно будет с помощью специально настроенного магнитно-резонансного томографа (МРТ) — а значит, в перспективе отказаться от применения рентгена и радиоактивных веществ в составе медикаментов.

Суть нашего проекта заключается в том, чтобы с помощью магнитно-резонансной томографии, настроенной на дейтериевые катушки, обнаруживать лекарственные препараты, которые находятся внутри живого организма. Наш метод подразумевает использование дейтерия. Его можно ввести в состав препарата, причём это не изменит ни его биологических, ни химических свойств. Меняются только физические свойства, которые и способствуют обнаружению препарата в организме с помощью МРТ. Контрастные вещества томограф отличает от всех остальных, затем изображение обрабатывает компьютер и выделяет их цветом, — объясняет капитан команды, студент направления «Химия» Владислав Лямин.

Предлагаемая ребятами методика не только призвана повысить уровень безопасности медикаментов для человека, но и повысить скорость прохождения клинических испытаний препаратов, которые сегодня могут продолжаться годами. Наш метод может ускорить клинические исследования в полтора-два раза: ведь более полная информация о распространении лекарства в организме будет передаваться в более короткие сроки. С помощью нашего метода можно будет в режиме онлайн наблюдать, как лекарство распространяется по организму, — отмечает Владислав Лямин.

Идея, которую развивают студенты, не нова: существуют томографы, настроенные на дейтерий, проводились исследования по его обнаружению с помощью МРТ. Применять этот метод на лекарствах пытаются и другие исследователи, однако это направление сейчас только развивается. Это перспективная тема, и мы надеемся достичь успехов в этом, — добавляет Владислав Лямин.

На данном этапе студенты уже разработали способ введения дейтерия в молекулы биологически активных соединений и синтезировали дейтерированные субстраты по разработанной методике. Также команда провела исследования технологии на МРТ, настроенном на дейтерий. В планах у ребят — коммерциализировать свою разработку и добиться внедрения её в систему исследований новых препаратов.

В составе команды, помимо капитана Владислава Лямина, студентка направления «Химия» Анастасия Петрова, студентка направления «Юриспруденция» Кристина Оглина и магистрант направления «Экономика» Антон Иванов. Научный руководитель проекта — доцент кафедры общей и неорганической химии СПбГУ, кандидат химических наук Артём Селютин.