Sibiřští vědci vyvíjejí „inteligentní léky“ proti rakovině a HIV na bázi nukleových kyselin
Specialisté z Ústavu chemické biologie a fundamentální medicíny SB RAN pracují na vytvoření nové třídy léčiv – terapeutických oligonukleotidů. Tyto „inteligentní“ molekuly dokáží specificky působit na mutované RNA, což otevírá možnosti pro léčbu závažných genetických a infekčních onemocnění, včetně rakoviny a HIV.
Terapeutické oligonukleotidy: jak sibiřští vědci vytvářejí „inteligentní léky“ proti rakovině a HIV
Úvod
„Základní myšlenka je následující: jakmile určíme genetickou strukturu nějakého patogenu, vzniká možnost vytvořit konstrukt, který bude absolutně specificky působit pouze na genom tohoto ‚škůdce‘.“
Tato slova zástupce ředitele Ústavu chemické biologie a fundamentální medicíny SB RAN, doktora chemických věd Dmitrije Pyšného, vystihují podstatu vědecké revoluce, která právě nyní probíhá v novosibirském Akademgorodoku. Řeč je o terapeutických oligonukleotidech – syntetických fragmentech nukleových kyselin, schopných „zapínat“ a „vypínat“ geny, podobně jako programový kód živého organismu.
Tato technologie, kterou nositel Nobelovy ceny Sidney Altman nazývá „antibiotiky budoucnosti“, dokáže léčit onemocnění dříve považovaná za nevyléčitelná: onkologii, HIV, genetické choroby, tuberkulózu. A dnes jsou ruští vědci na prahu vytvoření prvního domácího léčiva této třídy, když vyvíjejí unikátní molekuly, které nemají ve světě obdoby – fosforylguanidiny.
Podrobnosti události a chronologie
Co jsou terapeutické oligonukleotidy?
Oligonukleotidy jsou krátké řetězce nukleových kyselin (DNA nebo RNA) složené z 13–25 nukleotidů. Jejich „inteligentní“ vlastnosti jsou založeny na schopnosti vázat se na komplementární sekvence mediátorové RNA (mRNA) v buňce, čímž blokují syntézu „nesprávných“ nebo nadbytečných proteinů.
Hlavní třídy terapeutických oligonukleotidů:
- Antisense oligonukleotidy (ASO) – vážou se na cílovou mRNA a inaktivují ji (nusinersen u SMA)
- Malé interferující RNA (siRNA) – vyvolávají RNA interferenci, „vypínají“ geny (patisiran u amyloidózy)
- Aptamery – svinují se do jedinečných 3D struktur, vážou se na cílové proteiny
K dnešnímu dni je ve světě schváleno 24 oligonukleotidových léčiv pro 16 klinických indikací. Jen v roce 2025 FDA schválila tři nová léčiva této třídy: fitusiran (hemofilie), donidalorsen (dědičný angioedém) a plozasiran (familiární chylomikronemický syndrom).
Ruský vývoj: fosforylguanidiny
Klíčový rozdíl ruského vývoje spočívá v zcela originální chemické modifikaci oligonukleotidů, která se nazývá „fosforylguanidiny“.
Problém, který vědci řeší: přírodní oligonukleotidy při zavedení do organismu narážejí na obranné mechanismy – napadají je nukleázy (enzymy ničící cizorodou DNA/RNA). Aby léčivo dosáhlo cíle, jsou zapotřebí chemické modifikace, které organismus „oklamou“.
„V lidském organismu, stejně jako u jiných, existuje celý arzenál prostředků boje proti cizorodým nukleovým kyselinám,“ komentuje Dmitrij Pyšnyj. „Proto je otázka položena takto: je třeba vyvinout určité deriváty oligonukleotidů, které by oklamaly živé systémy, dosáhly svého cíle, vyvolaly účinek a byly netoxické.“
Výhody fosforylguanidinů:
- Stabilita v biologických tekutinách – neničí je nukleázy
- Nulová toxicita – v rámci provedených testů neprokázaly vedlejší účinky
- Jednoduchost syntézy – vyrábějí se na standardním automatickém zařízení
- Zcela domácí vývoj – jedná se o duševní vlastnictví Ruska
Systémy doručení: jak dopravit lék do správné buňky
Druhý klíčový problém, který vědci z ÚCHBFM SB RAN řeší, je cílené doručení. Oligonukleotidy se při intravenózním podání šíří po celém těle a rychle se vylučují ledvinami, aniž by stihly dosáhnout cíle.
„Existuje řada proteinů, jejichž nadměrná exprese je spojována s rakovinou, záněty atd.,“ vysvětluje vedoucí laboratoře biochemie nukleových kyselin ÚCHBFM SB RAN, doktorka biologických věd Marina Zenkova. „Antisense nukleotid může potlačit jejich syntézu, a tím i šíření infekce. Hlavní problém je doručení na správné místo.“
Vyvinuté řešení: vědci používají kationtové lipozomy – částice o velikosti do 100 nanometrů, složené z lipidů. Vážou se na oligonukleotidy, chrání je v krvi a usnadňují pronikání do buněk.
Personalizace doručení pro onkologii: lipozomy jsou modifikovány kyselinou listovou, protože rakovinné buňky nadměrně exprimují receptory pro kyselinu listovou na svém povrchu. To zajišťuje cílenou interakci právě s nádorovými buňkami. „Nyní se snažíme vytvořit ještě složitější adresné systémy, hledáme možnosti připojení peptidů, protilátek, které by mohly stimulovat zachycení komplexů určitými buňkami,“ dodává Marina Zenkova.
Stav vývoje a perspektivy
Práce probíhají v rámci rusko-americké laboratoře biomedicínské chemie pod vedením nositele Nobelovy ceny Sidneyho Altmana.
Současná fáze: vědci jsou ve fázi přibližování se k in vivo studiím, vybírají nejperspektivnější kandidáty pro preklinické testování.
Cíle působení:
- Tuberkulóza – prokázána perspektiva boje s analogem Kochova bacilu
- Genetické mutace – Duchennova dystrofie, kde oligonukleotidy korigují zrání mediátorových RNA
- Onkologie – potlačení nadměrně exprimovaných onkoproteinů
- HIV – potlačení syntézy virových proteinů
Nejbližší plány: provedení preklinických testů na základě ústavu ve spolupráci s FIC Ústav cytologie a genetiky SB RAN. „Blížíme se k finále projektu, ale ne k finále práce. Laboratoř bude zachována, výzkum bude pokračovat,“ zdůrazňuje Dmitrij Pyšnyj.
V červenci 2026 uspořádá ÚCHBFM SB RAN Všeruskou konferenci „Inženýrská biologie a biofarmaceutika“, kde budou diskutovány terapeutické nukleové kyseliny, aptamery, RNA a DNA vakcíny, prostředky cíleného doručení.
Dopad a význam
Pro lékařskou vědu: potvrzení globálního trendu
Rok 2025 se stal přelomovým pro světovou oligonukleotidovou terapii: s 24 schválenými léčivy tato třída léků definitivně přešla z experimentální do klinicky zralé fáze. Moderní výzkumy využívají GalNAc-konjugaci pro cílené doručení do jater, chemické modifikace pro ochranu před nukleázami a AI design pro zlepšení specificity.
Ruský vývoj fosforylguanidinů zapadá do tohoto globálního trendu a nabízí zásadně nové chemické řešení problému stability a doručení. „Sám profesor Altman nazývá takové sloučeniny na bázi oligonukleotidů antibiotiky budoucnosti,“ poznamenává Dmitrij Pyšnyj.
Pro ruské zdravotnictví: technologická suverenita
Vývoj fosforylguanidinů je zcela domácí duševní vlastnictví. V podmínkách, kdy zahraniční patenty blokují použití mnoha technologií, má vytvoření vlastní platformy oligonukleotidových léčiv strategický význam.
„Výše uvedené deriváty jsou patentovány, a my, i když rozumíme principům jejich syntézy, bychom je v dobrém slova smyslu mohli sami vyrobit, ale na platformě cizích prací nemáme právo, protože to není naše duševní vlastnictví,“ vysvětluje Dmitrij Pyšnyj.
Pro onkologii: nové horizonty
Zvláště důležitý je onkologický směr. „Problém je v tom, že nejzhoubnější nádory mají málo povrchových receptorů – identifikačních znaků,“ konstatuje Marina Zenkova. Nicméně použití kyseliny listové a perspektiva připojení peptidů a protilátek otevírají cestu k cílené terapii i agresivních, metastazujících nádorů.
Dalším směrem je diagnostika: vědci z ÚCHBFM SB RAN také vyvíjejí fluorescenční deriváty nukleových kyselin pro biosenzory, umožňující určovat mutace přímo u lůžka pacienta bez složitého PCR vybavení.
Reakce klíčových hráčů
Vědecká komunita na mezinárodní úrovni potvrzuje perspektivnost směru. V přehledovém článku publikovaném v časopise Molecular Therapy: Nucleic Acids (2025) autoři uvádějí: „Nukleové kyseliny se osvědčily jako léčiva pro působení na kódující i nekódující sekvence. Několik typů nukleových modalit, včetně siRNA, mRNA, aptamerů a antisense oligonukleotidů, bylo schváleno regulačními orgány pro terapeutické použití.“
Partneři a spolupráce: vývojáři fosforylguanidinů kontaktují kolegy z Moskvy, Švédska a Velké Británie, poskytují deriváty pro nezávislou analýzu. „V testech prováděných, jak se říká, cizíma rukama, se rovněž potvrzuje přítomnost požadovaných vlastností,“ poznamenává Dmitrij Pyšnyj.
SB RAN a Rostech podporují rozvoj směru. V roce 2026 se v Novosibirském Akademgorodoku uskuteční profilová konference věnovaná inženýrské biologii a biofarmaceutice, což svědčí o vysoké prioritě tématu.
Prognóza a závěry
Vývoj terapeutických oligonukleotidů v ÚCHBFM SB RAN se nachází v kritické fázi přechodu od základního výzkumu k preklinickým testům.
Nejbližší perspektivy (2026–2027):
- Dokončení výběru nejperspektivnějších kandidátů pro in vivo studie
- Zahájení preklinických testů na základě ústavu a FIC ICiG SB RAN
- Rozšíření spektra cílů – od tuberkulózy po onkologii a genetická onemocnění
Dlouhodobé výzvy (2028–2030):
- Vstup do klinických testů na lidech – nejobtížnější a nejnákladnější fáze
- Zajištění škálovatelné výroby fosforylguanidinů
- Regulační schválení Ministerstvem zdravotnictví RF
Hlavní závěr:
Novosibirští vědci vytvářejí nejen nový lék, ale technologickou platformu pro celou třídu „inteligentních léčiv“. Fosforylguanidiny by se mohly stát ruskou odpovědí na globální trend oligonukleotidové terapie – trend, který podle prognóz bude v nejbližších desetiletích jen nabírat na síle.
Jak řekl Dmitrij Pyšnyj: „Blížíme se k finále projektu, ale ne k finále práce.“ A v těchto slovech je klíčová charakteristika okamžiku: fundamentální průlom již byl učiněn, ale cesta od laboratorního vzorku do lékárny teprve začíná. Nicméně samotný fakt, že Rusko má vlastní, originální platformu pro vytváření terapeutických nukleových kyselin, umožňuje hledět do budoucnosti s opatrným, ale reálným optimismem.
— Editorial Team
