Rusko vyvíjí „chytré léky“ proti rakovině a HIV na bázi nukleových kyselin
Novosibirští vědci z Ústavu chemické biologie a fundamentální medicíny Sibiřské pobočky Ruské akademie věd (ICBFM SB RAS) vytvářejí platformu pro syntézu oligonukleotidů, které lze „naprogramovat“ k útoku na prvotní příčinu nemoci.
„Chytré léky“ proti rakovině a HIV: ruská platforma na bázi oligonukleotidů
Úvod
V dubnu 2026 vědecká komunita upozornila na vývoj novosibirských vědců z Ústavu chemické biologie a fundamentální medicíny Sibiřské pobočky Ruské akademie věd (ICBFM SB RAS). Výzkumníci vytvářejí platformu pro syntézu oligonukleotidů – fragmentů nukleových kyselin, které lze „naprogramovat“ k cílenému útoku na prvotní příčinu onemocnění.
Tyto sloučeniny se nazývají „chytré léky“ díky své schopnosti rozpoznávat a vázat se na specifické genetické sekvence. Na rozdíl od tradiční chemoterapie, která postihuje všechny rychle se dělící buňky, působí oligonukleotidové léky selektivně – pouze tam, kde je mutace nebo nesprávný sestřih RNA. Potenciální cíle zahrnují rakovinu, HIV, tuberkulózu a genetická onemocnění, jako je Duchennova svalová dystrofie.
Vývoj navazuje na vědeckou školu založenou již v 70. letech 20. století akademikem Dmitrijem Knorrem a dnes získává nový dech díky vlastnímu objevu vědců z ICBFM – fosforylguanidinům, třídě sloučenin, které slibují vyřešit klíčový problém všech oligonukleotidových léků: nestabilitu v biologických tekutinách.
Podrobnosti události a chronologie
Co jsou oligonukleotidové léky?
Oligonukleotidy jsou syntetické krátké řetězce nukleových kyselin (DNA nebo RNA), které jsou biokompatibilními, netoxickými analogy přírodních molekul. Základním principem jejich účinku je komplementarita: pokud známe genetickou strukturu patogenu nebo mutantního genu, lze vytvořit agens, které se bude vázat výhradně na tento cíl, podobně jako klíč zapadá do zámku.
Existuje několik mechanismů účinku:
- Antisense – oligonukleotid se váže na messenger RNA (mRNA), blokuje translaci proteinu nebo spouští její štěpení enzymem RNázou H.
- RNA interference (RNAi) – dvouřetězcové RNA aktivují mechanismus RNA-indukovaného komplexu (RISC), což vede k degradaci cílové mRNA.
- Modulace sestřihu – oligonukleotidy mění proces zrání pre-mRNA a „opravují“ nesprávné sestavení exonů.
Historicky významným průlomem bylo schválení léku Vitravene (fomivirsen) na konci 90. let 20. století k léčbě cytomegalovirové retinitidy – prvního antisense oligonukleotidu povoleného pro klinické použití.
Klíčové projekty ICBFM SB RAS
Fosforylguanidiny – ruské „know-how“
Hlavním problémem terapeutických oligonukleotidů je jejich rychlá degradace. V lidském těle existuje celý arzenál enzymů nukleáz, které ničí cizorodé nukleové kyseliny. Nechráněná molekula se v krevním oběhu rozpadá přibližně za 20 minut a je vylučována ledvinami.
Mezinárodní společnosti tento problém vyřešily chemickými modifikacemi (fosforothioáty, 2‘-O-methyl a další deriváty), ale tyto modifikace jsou patentovány. ICBFM SB RAS šel vlastní cestou a vyvinul fosforylguanidiny – třídu sloučenin poprvé popsanou novosibirskými vědci.
| Vlastnost | Fosforylguanidiny |
|-----------|-------------------|
| Stabilita v biologických tekutinách | Absolutní (podle výsledků testů) |
| Toxicita | Nebyla prokázána |
| Technologická náročnost syntézy | Snadno syntetizovatelné na standardním zařízení |
| Průnik do buněk | Existují problémy, probíhají práce |
| Duševní vlastnictví | Zcela ruské |
Jak uvádí zástupce ředitele ICBFM SB RAS doktor chemických věd Dmitrij Pyšnyj: „Zatím existují určité problémy se zajištěním průniku léku do buňky, ale existují i určité dílčí výsledky.“
Systémy cíleného doručování
I ta nejdokonalejší molekula je k ničemu, pokud nedosáhne cíle. Vědci z ICBFM vyvíjejí liposomální doručovací systémy na bázi kationtových lipidů – částic o velikosti až 100 nanometrů, které se vážou na oligonukleotid, chrání ho v krvi a usnadňují jeho průnik do buněk.
Klíčové vlastnosti:
- Biodegradace – lipidy se v těle rozkládají na přírodní netoxické molekuly.
- Absence imunitní odpovědi – systémy nevyvolávají specifickou imunitní reakci.
- Možnost targetingu – přidání ligandu (například kyseliny listové) umožňuje nasměrovat komplex k nádorovým buňkám, které nadměrně exprimují receptory pro kyselinu listovou.
Spolupráce s „Vektorem“ a mezinárodní partneři
Oligonukleotidové léky jsou testovány v několika směrech:
| Cíl | Partner | Status |
|-----|---------|--------|
| HIV | Státní vědecké centrum virologie a biotechnologie „Vektor“ | Analýza aktivity |
| Tuberkulóza | ICBFM SB RAS (laboratoř D. A. Stecenka) | Studium účinnosti |
| Duchennova svalová dystrofie | Angličtí vědci | Analýza účinnosti |
Další úspěchy ústavu
Současně s oligonukleotidovými léky vyvinul ICBFM SB RAS první ruský protinádorový lék na bázi geneticky modifikovaného onkolytického viru VV-GMCSF-Lact pro léčbu rakoviny prsu. V květnu 2022 začaly klinické testy v Národním lékařském výzkumném centru onkologie N. N. Petrova. Přímé analogy neexistují ani v Rusku, ani v zahraničí.
Dále byly vytvořeny testovací systémy pro detekci somatických mutací (včetně mutací v genu KRAS) pro výběr cílené protirakovinné terapie.
Chronologie
- 1967 – D. G. Knorre a N. I. Griněvová předkládají koncept terapeutických léků na bázi oligonukleotidů.
- 1975 – první fundamentální výzkum modifikovaných nukleových kyselin v Novosibirsku.
- 2022 – klinické testy onkolytického viru VV-GMCSF-Lact.
- 2024–2026 – aktivní vývoj platformy fosforylguanidinů, mezinárodní spolupráce.
- 28.–31. července 2026 – celoruská konference „Inženýrská biologie a biofarmaceutika“ v Novosibirském Akademgorodoku, věnovaná 100. výročí narození D. G. Knorreho.
Dopad a význam
Pro lékařskou vědu
Vytvoření platformy pro syntézu oligonukleotidových léků není vývojem jednoho léku, ale technologickým základem pro celou třídu terapií. Jak vysvětluje Marina Zenkovová, vedoucí laboratoře biochemie nukleových kyselin: pokud se vyrobí zařízení, které tyto kyseliny produkuje, nebude nutné měnit technologický řetězec pro nový lék – stačí přeprogramovat stroj.
To znamená, že při objevení nového viru nebo identifikaci nové mutace u pacienta se může doba od diagnózy k získání personalizovaného léku zkrátit z let na týdny.
Princip „existuje cíl – existuje cílené agens“ činí oligonukleotidy ideálním nástrojem pro éru personalizované medicíny, kde je léčba přizpůsobena individuálnímu genetickému profilu onemocnění.
Pro ruský farmaceutický průmysl
Fosforylguanidiny jsou zcela domácím vývojem, který nevyužívá zahraniční patenty. V podmínkách sankčních omezení a potřeby technologické suverenity to má strategický význam.
Jak uvádí Dmitrij Pyšnyj: mezinárodní společnosti vytvořily celý seznam oligonukleotidových sloučenin blízkých realizaci v lécích, ale „na platformě cizích prací nemáme právo, protože to není naše duševní vlastnictví“. Vlastní platforma toto omezení odstraňuje.
Automatizovaná syntéza umožňuje škálovat výrobu od miligramů po vícekilogramové šarže a použití standardního zařízení snižuje bariéry pro komercializaci.
Pro pacienty a společnost
Pro pacienty s onkologickými onemocněními, HIV a genetickými patologiemi znamenají „chytré léky“:
- Cílené působení – zasažení pouze změněných buněk bez poškození zdravých.
- Překonání lékové rezistence – jeden z mechanismů rezistence rakovinných buněk k chemoterapii souvisí s nadměrnou expresí genu mnohočetné lékové rezistence mdr1. Proti tomuto genu se již vytvářejí antisense oligonukleotidy.
- Personalizace léčby – možnost přizpůsobení léku konkrétní mutaci v nádoru pacienta.
Reakce klíčových hráčů
Dmitrij Pyšnyj, zástupce ředitele ICBFM SB RAS, doktor chemických věd:
„Sám profesor Altman nazývá takové sloučeniny na bázi oligonukleotidů antibiotiky budoucnosti.“ Podle jeho slov v těchto výzkumech v současnosti nastal předrevoluční moment.
Pokud jde o stav projektu, Pyšnyj upřesnil: „Máme nyní nejslibnější agens, ale ještě nás čeká řada prací... Nyní jsme ve fázi přiblížení se k in vivo.“ Dále zdůraznil, že laboratoř vytvořená pod vedením nositele Nobelovy ceny Sidneyho Altmana bude zachována a výzkum bude pokračovat.
Marina Zenkovová, vedoucí laboratoře biochemie nukleových kyselin ICBFM SB RAS:
Bez vytvoření školy chemie nukleových kyselin, kterou podporoval akademik Knorre, by se v Novosibirsku nyní nevyvíjely „chytré léky“ budoucnosti. Rovněž poznamenala, že při nadměrné modifikaci kyselina ztrácí biologickou aktivitu, proto je nutná rovnováha – modifikovat pouze úseky náchylné k degradaci.
Mezinárodní spolupráce:
Vývojáři fosforylguanidinů jsou v kontaktu s kolegy z Moskvy, Švédska a Velké Británie. V testech prováděných „cizíma rukama“ se rovněž potvrzuje přítomnost požadovaných vlastností.
Prognóza a závěry
Nejbližší perspektiva (2026–2028)
Hlavními úkoly vědců je dokončit fundamentální výzkum, vybrat nejslibnější kandidáty pro preklinické testy a přejít k testování in vivo na laboratorních zvířatech. K tomu plánují využít vlastní základnu ICBFM a také spolupracovat s Federálním výzkumným centrem Ústav cytologie a genetiky SB RAS.
V červenci 2026 se v Novosibirském Akademgorodoku uskuteční celoruská konference „Inženýrská biologie a biofarmaceutika“, kde budou tyto projekty představeny vědecké komunitě.
Realistické hodnocení
Je důležité pochopit: do masového použití je ještě daleko. Jak upřímně přiznává Dmitrij Pyšnyj: „Blížíme se k finále projektu, ale ne k finále práce.“ Fundamentální výzkum vytváří základ, ale cesta k registrovanému léčivu zahrnuje:
- Preklinické studie na zvířatech (účinnost, farmakokinetika, toxikologie)
- Fáze I–III klinických testů na lidech (bezpečnost, účinnost)
- Registrační procedury
Při optimistickém scénáři může tento proces trvat 5–10 let.
Zůstávají nevyřešené problémy, především doručení do buňky. Jak uvádí Marina Zenkovová, nejzhoubnější nádory mají málo povrchových receptorů – „identifikačních znaků“, takže je třeba ještě mnoho propracovat.
Klíčové závěry
Vývoj novosibirských vědců není „lék na všechno“, ale fundamentální technologická platforma, která může dát vzniknout celé rodině léků proti různým onemocněním.
Fosforylguanidiny vytvořené v ICBFM SB RAS jsou unikátním ruským vývojem, který v klíčových vlastnostech (stabilita, netoxicita, technologická náročnost syntézy) nezaostává za zahraničními analogy, ale zároveň je prostý patentových omezení.
Pro ruské zdravotnictví je vytvoření vlastní kompetence v oblasti oligonukleotidových léků otázkou technologické suverenity ve vysoce technologické farmacii, srovnatelnou svým významem s vývojem vlastních mRNA vakcín.
Jak říká profesor Altman, nositel Nobelovy ceny a vedoucí rusko-americké laboratoře, takové sloučeniny se skutečně mohou stát „antibiotiky budoucnosti“. A Rusko má všechny šance být mezi lídry této budoucnosti.
— Editorial Team
