Syberyjscy naukowcy opracowują „inteligentne leki” na raka i HIV oparte na kwasach nukleinowych
Specjaliści z Instytutu Chemii Biologicznej i Medycyny Podstawowej Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk pracują nad stworzeniem nowej klasy leków – terapeutycznych oligonukleotydów. Te „inteligentne” cząsteczki są w stanie specyficznie oddziaływać na zmutowane RNA, co otwiera możliwości leczenia ciężkich chorób genetycznych i zakaźnych, w tym raka i HIV.
Terapeutyczne oligonukleotydy: jak syberyjscy naukowcy tworzą „inteligentne leki” na raka i HIV
Wprowadzenie
„Główna idea sprowadza się do tego: gdy tylko określimy strukturę genetyczną jakiegoś patogenu, pojawia się możliwość stworzenia konstrukcji, która będzie absolutnie specyficznie oddziaływać tylko na genom tego »szkodnika«”.
Te słowa zastępcy dyrektora Instytutu Chemii Biologicznej i Medycyny Podstawowej Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk, doktora nauk chemicznych Dmitrija Pysznego, opisują istotę rewolucji naukowej, która właśnie ma miejsce w nowosybirskim Akademgorodku. Chodzi o terapeutyczne oligonukleotydy – syntetyczne fragmenty kwasów nukleinowych, zdolne do „włączania” i „wyłączania” genów, podobnie jak kod programistyczny żywego organizmu.
Ta technologia, którą noblista Sidney Altman nazywa „antybiotykami przyszłości”, może leczyć choroby wcześniej uważane za nieuleczalne: onkologię, HIV, choroby genetyczne, gruźlicę. A dziś rosyjscy naukowcy są na progu stworzenia pierwszego krajowego leku tej klasy, opracowując unikalne cząsteczki, niemające odpowiedników na świecie – fosforyloguanidyny.
Szczegóły wydarzenia i chronologia
Czym są terapeutyczne oligonukleotydy?
Oligonukleotydy to krótkie łańcuchy kwasów nukleinowych (DNA lub RNA), składające się z 13–25 nukleotydów. Ich „inteligentne” właściwości opierają się na zdolności wiązania się z komplementarnymi sekwencjami matrycowego RNA (mRNA) w komórce, blokując syntezę „nieprawidłowych” lub nadmiarowych białek.
Główne klasy terapeutycznych oligonukleotydów:
- Antysensowne oligonukleotydy (ASO) – wiążą się z docelowym mRNA i inaktywują je (nusinersen w SMA)
- Małe interferujące RNA (siRNA) – wywołują interferencję RNA, „wyłączając” geny (patisiran w amyloidozie)
- Aptamery – zwijają się w unikalne struktury 3D, wiążąc się z białkami docelowymi
Obecnie na świecie zatwierdzono 24 leki oligonukleotydowe dla 16 wskazań klinicznych. Tylko w 2025 roku FDA zatwierdziła trzy nowe leki tej klasy: fitusiran (hemofilia), donidalorsen (dziedziczny obrzęk naczynioruchowy) i plozasiran (rodzinny zespół chylomikronemii).
Rosyjska opracowanie: fosforyloguanidyny
Kluczowa różnica rosyjskiego opracowania – całkowicie oryginalna modyfikacja chemiczna oligonukleotydów, nazwana „fosforyloguanidynami”.
Problem, który rozwiązują naukowcy: naturalne oligonukleotydy po wprowadzeniu do organizmu napotykają mechanizmy obronne – są atakowane przez nukleazy (enzymy niszczące obce DNA/RNA). Aby lek dotarł do celu, potrzebne są modyfikacje chemiczne, które „oszukują” organizm.
„W organizmie człowieka, podobnie jak u innych, istnieje cały arsenał środków do walki z obcymi kwasami nukleinowymi – komentuje Dmitrij Pyszny. – Dlatego pytanie brzmi: trzeba opracować pewne pochodne oligonukleotydów, które oszukiwałyby żywe systemy, docierały do celu, wywierały efekt i były nietoksyczne”.
Zalety fosforyloguanidyn:
- Stabilność w płynach biologicznych – nie są niszczone przez nukleazy
- Brak toksyczności – w przeprowadzonych testach nie wykazały skutków ubocznych
- Prostota syntezy – produkowane na standardowym automatycznym sprzęcie
- Całkowicie krajowe opracowanie – to własność intelektualna Rosji
Systemy dostarczania: jak wysłać lek do odpowiedniej komórki
Drugi kluczowy problem, który rozwiązują naukowcy z IChBFM SO RAN – dostarczanie celowane. Oligonukleotydy podawane dożylnie rozprzestrzeniają się po całym organizmie i są szybko wydalane przez nerki, nie zdążając dotrzeć do celu.
„Istnieje szereg białek, których nadekspresja jest związana z rakiem, stanami zapalnymi itd. – wyjaśnia kierowniczka laboratorium biochemii kwasów nukleinowych IChBFM SO RAN, doktor nauk biologicznych Marina Zenkowa. – Antysensowny nukleotyd może zahamować ich syntezę, a tym samym rozprzestrzenianie się infekcji. Główny problem – dostarczenie we właściwe miejsce”.
Opracowane rozwiązanie: naukowcy używają kationowych liposomów – cząstek o rozmiarze do 100 nanometrów, zbudowanych z lipidów. Wiążą się one z oligonukleotydami, chronią je we krwi i ułatwiają wnikanie do komórek.
Personalizacja dostarczania w onkologii: liposomy modyfikuje się kwasem foliowym, ponieważ komórki rakowe nadeksprymują receptory kwasu foliowego na swojej powierzchni. Zapewnia to ukierunkowane oddziaływanie właśnie z komórkami nowotworowymi. „Teraz próbujemy stworzyć jeszcze bardziej złożone systemy adresowania, szukamy możliwości dołączania peptydów, przeciwciał, które mogą stymulować wychwyt kompleksów przez określone komórki” – dodaje Marina Zenkowa.
Status opracowania i perspektywy
Prace prowadzone są w ramach rosyjsko-amerykańskiego laboratorium chemii biomedycznej pod kierownictwem noblisty Sidneya Altmana.
Obecny etap: naukowcy są na etapie podejścia do badań in vivo, wybierając najbardziej obiecujących kandydatów do badań przedklinicznych.
Cele oddziaływania:
- Gruźlica – wykazano perspektywę walki z analogiem prątka Kocha
- Mutacje genetyczne – dystrofia Duchenne’a, gdzie oligonukleotydy korygują dojrzewanie matrycowych RNA
- Onkologia – hamowanie nadeksprymowanych onkobiałek
- HIV – hamowanie syntezy białek wirusowych
Najbliższe plany: przeprowadzenie badań przedklinicznych na bazie instytutu we współpracy z FIC Instytut Cytologii i Genetyki SO RAN. „Zbliżamy się do finału projektu, ale nie do finału pracy. Laboratorium zostanie zachowane, badania będą kontynuowane” – podkreśla Dmitrij Pyszny.
W lipcu 2026 roku IChBFM SO RAN zorganizuje Ogólnorosyjską konferencję „Biologia inżynieryjna i biofarmaceutyka”, na której będą omawiane terapeutyczne kwasy nukleinowe, aptamery, szczepionki RNA i DNA, środki dostarczania celowanego.
Wpływ i znaczenie
Dla nauk medycznych: potwierdzenie globalnego trendu
Rok 2025 stał się przełomowy dla światowej terapii oligonukleotydowej: z 24 zatwierdzonymi lekami ta klasa leków ostatecznie przeszła z eksperymentalnej do klinicznie dojrzałej. Współczesne badania wykorzystują koniugację GalNAc do celowanego dostarczania do wątroby, modyfikacje chemiczne w celu ochrony przed nukleazami oraz projektowanie AI w celu poprawy specyficzności.
Rosyjskie opracowanie fosforyloguanidyn wpisuje się w ten globalny trend, oferując zasadniczo nowe chemiczne rozwiązanie problemu stabilności i dostarczania. „Sam profesor Altman nazywa takie związki oparte na oligonukleotydach antybiotykami przyszłości” – zauważa Dmitrij Pyszny.
Dla rosyjskiej opieki zdrowotnej: suwerenność technologiczna
Opracowanie fosforyloguanidyn to całkowicie krajowa własność intelektualna. W warunkach, gdy zagraniczne patenty blokują wykorzystanie wielu technologii, stworzenie własnej platformy leków oligonukleotydowych ma strategiczne znaczenie.
„Wymienione pochodne są opatentowane, a my, rozumiejąc zasady ich syntezy, moglibyśmy sami zrobić coś podobnego, ale na platformie cudzych prac nie mamy prawa, ponieważ to nie nasza własność intelektualna” – wyjaśnia Dmitrij Pyszny.
Dla onkologii: nowe horyzonty
Szczególnie ważny jest kierunek onkologiczny. „Problem polega na tym, że najbardziej złośliwe guzy mają mało receptorów powierzchniowych – znaków rozpoznawczych” – stwierdza Marina Zenkowa. Jednak zastosowanie kwasu foliowego i perspektywa dołączania peptydów i przeciwciał otwierają drogę do terapii celowanej nawet agresywnych, przerzutowych guzów.
Dodatkowym kierunkiem jest diagnostyka: naukowcy z IChBFM SO RAN opracowują również fluorescencyjne pochodne kwasów nukleinowych do biosensorów, umożliwiających wykrywanie mutacji bezpośrednio przy łóżku pacjenta bez skomplikowanego sprzętu PCR.
Reakcja kluczowych graczy
Społeczność naukowa na poziomie międzynarodowym potwierdza perspektywiczność kierunku. W artykule przeglądowym opublikowanym w czasopiśmie Molecular Therapy: Nucleic Acids (2025) autorzy zauważają: „Kwasy nukleinowe sprawdziły się jako leki do oddziaływania zarówno na sekwencje kodujące, jak i niekodujące. Kilka typów modalności nukleinowych, w tym siRNA, mRNA, aptamery i antysensowne oligonukleotydy, zostało zatwierdzonych przez organy regulacyjne do zastosowania terapeutycznego”.
Partnerzy i kolaboracje: twórcy fosforyloguanidyn kontaktują się z kolegami z Moskwy, Szwecji i Wielkiej Brytanii, dostarczając pochodne do niezależnej analizy. „W testach przeprowadzanych, jak to się mówi, cudzymi rękami, również potwierdza się obecność zadanych właściwości” – zauważa Dmitrij Pyszny.
SO RAN i Rostech wspierają rozwój kierunku. W 2026 roku w Nowosybirskim Akademgorodku odbędzie się konferencja branżowa poświęcona biologii inżynieryjnej i biofarmaceutyce, co świadczy o wysokim priorytecie tematu.
Prognoza i wnioski
Opracowanie terapeutycznych oligonukleotydów w IChBFM SO RAN znajduje się na krytycznym etapie przejścia od badań podstawowych do badań przedklinicznych.
Najbliższe perspektywy (2026–2027):
- Zakończenie wyboru najbardziej obiecujących kandydatów do badań in vivo
- Rozpoczęcie badań przedklinicznych na bazie instytutu i FIC ICiG SO RAN
- Rozszerzenie spektrum celów – od gruźlicy po onkologię i choroby genetyczne
Długoterminowe wyzwania (2028–2030):
- Wejście w badania kliniczne na ludziach – najtrudniejszy i najdroższy etap
- Zapewnienie skalowalnej produkcji fosforyloguanidyn
- Zatwierdzenie regulacyjne przez Ministerstwo Zdrowia RF
Główny wniosek:
Nowosybirscy naukowcy tworzą nie tylko nowy lek, ale platformę technologiczną dla całej klasy „inteligentnych leków”. Fosforyloguanidyny mogą stać się rosyjską odpowiedzią na globalny trend terapii oligonukleotydowej – trend, który według prognoz będzie tylko nabierał siły w najbliższych dekadach.
Jak powiedział Dmitrij Pyszny: „Zbliżamy się do finału projektu, ale nie do finału pracy”. I w tych słowach – kluczowa charakterystyka momentu: fundamentalny przełom już dokonany, ale droga od próbki laboratoryjnej do apteki dopiero się zaczyna. Jednak sam fakt, że w Rosji istnieje własna, oryginalna platforma do tworzenia terapeutycznych kwasów nukleinowych, pozwala patrzeć w przyszłość z ostrożnym, ale realnym optymizmem.
— Editorial Team
