Rosja opracowuje „inteligentne leki” na raka i HIV oparte na kwasach nukleinowych
Nowosybirscy naukowcy z IChBFM SO RAN tworzą platformę do syntezy oligonukleotydów, które można „zaprogramować” do ataku na pierwotną przyczynę choroby.
„Inteligentne leki” na raka i HIV: rosyjska platforma oparta na oligonukleotydach
Wprowadzenie
W kwietniu 2026 roku społeczność naukowa zwróciła uwagę na opracowanie nowosybirskich naukowców z Instytutu Chemii Biologicznej i Medycyny Podstawowej Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk (IChBFM SO RAN). Badacze tworzą platformę do syntezy oligonukleotydów – fragmentów kwasów nukleinowych, które można „zaprogramować” do precyzyjnego ataku na pierwotną przyczynę choroby.
Związki te nazywane są „inteligentnymi lekami” ze względu na ich zdolność do rozpoznawania i wiązania się z konkretnymi sekwencjami genetycznymi. W przeciwieństwie do tradycyjnej chemioterapii, która atakuje wszystkie szybko dzielące się komórki, leki oligonukleotydowe działają wybiórczo – tylko tam, gdzie występuje mutacja lub nieprawidłowy splicing RNA. Potencjalne cele obejmują raka, HIV, gruźlicę i choroby genetyczne, takie jak dystrofia mięśniowa Duchenne’a.
Opracowanie opiera się na szkole naukowej zapoczątkowanej w latach 70. XX wieku przez akademika Dmitrija Knorre, a dziś zyskuje nowy impuls dzięki własnemu odkryciu naukowców z IChBFM – fosforyloguanidynom, klasie związków, które mają rozwiązać kluczowy problem wszystkich leków oligonukleotydowych: niestabilność w płynach biologicznych.
Szczegóły wydarzenia i chronologia
Czym są leki oligonukleotydowe?
Oligonukleotydy to syntetyczne, krótkie łańcuchy kwasów nukleinowych (DNA lub RNA), które są biokompatybilnymi, nietoksycznymi analogami naturalnych cząsteczek. Podstawowa zasada ich działania to komplementarność: znając strukturę genetyczną patogenu lub zmutowanego genu, można stworzyć czynnik, który będzie wiązał się wyłącznie z tym celem, podobnie jak klucz pasuje do zamka.
Istnieje kilka mechanizmów działania:
- Antysensowny (antisense) – oligonukleotyd wiąże się z matrycowym RNA (mRNA), blokując translację białka lub inicjując jego rozszczepienie przez enzym RNazę H.
- Interferencja RNA (RNAi) – dwuniciowe RNA aktywują mechanizm kompleksu indukowanego RNA (RISC), prowadząc do degradacji docelowego mRNA.
- Modulacja splicingu – oligonukleotydy zmieniają proces dojrzewania pre-mRNA, „naprawiając” nieprawidłowe składanie eksonów.
Historycznym przełomem było zatwierdzenie pod koniec lat 90. XX wieku leku Vitravene (fomiwirsen) do leczenia cytomegalowirusowego zapalenia siatkówki – pierwszego antysensownego oligonukleotydu dopuszczonego do stosowania klinicznego.
Kluczowe opracowania IChBFM SO RAN
Fosforyloguanidyny – rosyjskie „know-how”
Głównym problemem terapeutycznych oligonukleotydów jest ich szybka degradacja. W organizmie człowieka istnieje cały arsenał enzymów nukleaz, które niszczą obce kwasy nukleinowe. Niechroniona cząsteczka ulega rozkładowi w krwiobiegu w ciągu około 20 minut i jest wydalana przez nerki.
Międzynarodowe firmy rozwiązały ten problem poprzez modyfikacje chemiczne (fosforotioany, 2’-O-metyl i inne pochodne), ale takie modyfikacje są opatentowane. IChBFM SO RAN poszedł własną drogą, opracowując fosforyloguanidyny – klasę związków po raz pierwszy opisanych przez nowosybirskich naukowców.
| Właściwość | Fosforyloguanidyny |
|------------|-------------------|
| Stabilność w płynach biologicznych | Absolutna (według wyników testów) |
| Toksyczność | Nie wykazana |
| Łatwość syntezy | Łatwo syntetyzowane na standardowym sprzęcie |
| Penetracja do komórek | Występują problemy, trwają prace |
| Własność intelektualna | W pełni rosyjska |
Jak zauważa zastępca dyrektora IChBFM SO RAN, doktor nauk chemicznych Dmitrij Pyszny: „Na razie istnieją pewne problemy z zapewnieniem penetracji leku do wnętrza komórki, ale są też pewne osiągnięcia”.
Systemy dostarczania celowanego
Nawet najdoskonalsza cząsteczka jest bezużyteczna, jeśli nie dociera do celu. Naukowcy z IChBFM opracowują liposomalne systemy dostarczania oparte na kationowych lipidach – cząstkach o wielkości do 100 nanometrów, które wiążą się z oligonukleotydem, chronią go we krwi i ułatwiają penetrację do komórek.
Kluczowe cechy:
- Biodegradacja – lipidy rozkładają się w organizmie na naturalne, nietoksyczne cząsteczki.
- Brak odpowiedzi immunologicznej – systemy nie wywołują swoistej reakcji immunologicznej.
- Możliwość targetowania – dodanie liganda (np. kwasu foliowego) pozwala kierować kompleks do komórek nowotworowych, które nadeksprymują receptory kwasu foliowego.
Współpraca z „Wektorem” i partnerzy międzynarodowi
Leki oligonukleotydowe są testowane w kilku kierunkach:
| Cel | Partner | Status |
|-----|---------|--------|
| HIV | Państwowe Centrum Badań Wirusologii i Biotechnologii „Wektor” | Analiza aktywności |
| Gruźlica | IChBFM SO RAN (laboratorium D.A. Stecenki) | Badanie skuteczności |
| Dystrofia mięśniowa Duchenne’a | Naukowcy angielscy | Analiza skuteczności |
Inne osiągnięcia instytutu
Równolegle z lekami oligonukleotydowymi IChBFM SO RAN opracował pierwszy w Rosji lek przeciwnowotworowy oparty na genetycznie zmodyfikowanym wirusie onkolitycznym VV-GMCSF-Lact do terapii raka piersi. W maju 2022 roku rozpoczęły się badania kliniczne w Narodowym Centrum Badań Onkologii im. N.N. Pietrowa. Nie ma bezpośrednich analogów ani w Rosji, ani za granicą.
Opracowano również systemy testowe do wykrywania mutacji somatycznych (w tym mutacji w genie KRAS) w celu doboru celowanej terapii przeciwnowotworowej.
Chronologia
- 1967 – D.G. Knorre i N.I. Griniewa wysuwają koncepcję terapeutycznych leków opartych na oligonukleotydach.
- 1975 – pierwsze fundamentalne badania modyfikowanych kwasów nukleinowych w Nowosybirsku.
- 2022 – badania kliniczne wirusa onkolitycznego VV-GMCSF-Lact.
- 2024–2026 – aktywny rozwój platformy fosforyloguanidynowej, współpraca międzynarodowa.
- 28–31 lipca 2026 – ogólnorosyjska konferencja „Inżynieria Biologiczna i Biofarmaceutyka” w Nowosybirskim Akademgorodku, poświęcona 100-leciu D.G. Knorre.
Wpływ i znaczenie
Dla nauk medycznych
Stworzenie platformy do syntezy leków oligonukleotydowych to nie opracowanie jednego leku, ale technologiczna podstawa dla całej klasy terapii. Jak wyjaśnia Marina Zienkowa, kierowniczka laboratorium biochemii kwasów nukleinowych: wykonując sprzęt produkujący takie kwasy, nie trzeba zmieniać łańcucha technologicznego dla nowego leku – wystarczy przeprogramować maszynę.
Oznacza to, że w przypadku pojawienia się nowego wirusa lub wykrycia nowej mutacji u pacjenta czas od diagnozy do otrzymania spersonalizowanego leku może skrócić się z lat do tygodni.
Zasada „jest cel – jest czynnik kierowany” czyni oligonukleotydy idealnym narzędziem dla ery medycyny spersonalizowanej, gdzie leczenie dobierane jest do indywidualnego profilu genetycznego choroby.
Dla rosyjskiego przemysłu farmaceutycznego
Fosforyloguanidyny są w pełni rodzimym opracowaniem, niewykorzystującym zagranicznych patentów. W warunkach ograniczeń sankcyjnych i konieczności suwerenności technologicznej ma to strategiczne znaczenie.
Jak zauważa Dmitrij Pyszny: międzynarodowe firmy stworzyły całą listę związków oligonukleotydowych bliskich wdrożenia w lekach, ale „na platformie cudzych prac nie mamy prawa, ponieważ to nie jest nasza własność intelektualna”. Własna platforma usuwa to ograniczenie.
Zautomatyzowana synteza pozwala skalować produkcję od miligramów do wielokilogramowych partii, a użycie standardowego sprzętu obniża bariery komercjalizacji.
Dla pacjentów i społeczeństwa
Dla pacjentów z chorobami onkologicznymi, HIV i patologiami genetycznymi „inteligentne leki” oznaczają:
- Działanie celowane – atakowanie tylko zmienionych komórek bez szkody dla zdrowych.
- Przezwyciężenie lekooporności – jeden z mechanizmów oporności komórek rakowych na chemioterapię związany jest z nadekspresją genu oporności wielolekowej mdr1. Przeciwko temu genowi tworzone są już antysensowne oligonukleotydy.
- Personalizację leczenia – możliwość dostosowania leku do konkretnej mutacji w guzie pacjenta.
Reakcja kluczowych graczy
Dmitrij Pyszny, zastępca dyrektora IChBFM SO RAN, doktor nauk chemicznych:
„Sam profesor Altman nazywa takie związki oparte na oligonukleotydach antybiotykami przyszłości”. Według niego w takich badaniach nadszedł obecnie moment przedrewolucyjny.
Mówiąc o statusie projektu, Pyszny wyjaśnił: „Mamy obecnie najbardziej obiecujące czynniki, ale przed nami jeszcze szereg prac... Jesteśmy na etapie podejścia do in vivo”. Podkreślił również, że laboratorium utworzone pod kierownictwem noblisty Sidneya Altmana zostanie zachowane, a badania będą kontynuowane.
Marina Zienkowa, kierowniczka laboratorium biochemii kwasów nukleinowych IChBFM SO RAN:
Bez stworzenia szkoły chemii kwasów nukleinowych, którą wspierał akademik Knorre, obecnie w Nowosybirsku nie opracowywano by „inteligentnych leków” przyszłości. Zauważyła również, że przy nadmiernej modyfikacji kwas traci aktywność biologiczną, dlatego konieczna jest równowaga – modyfikować tylko podatne na degradację fragmenty.
Współpraca międzynarodowa:
Twórcy fosforyloguanidyn kontaktują się z kolegami z Moskwy, Szwecji i Wielkiej Brytanii. W testach przeprowadzanych „cudzymi rękami” również potwierdza się obecność zadanych właściwości.
Prognoza i wnioski
Najbliższa perspektywa (2026–2028)
Główne zadania naukowców to zakończenie badań podstawowych, wybór najbardziej obiecujących kandydatów do badań przedklinicznych i przejście do testów in vivo na zwierzętach laboratoryjnych. W tym celu planuje się wykorzystać własną bazę IChBFM oraz współpracować z Federalnym Centrum Badawczym Instytut Cytologii i Genetyki SO RAN.
W lipcu 2026 roku w Nowosybirskim Akademgorodku odbędzie się ogólnorosyjska konferencja „Inżynieria Biologiczna i Biofarmaceutyka”, na której te opracowania zostaną przedstawione społeczności naukowej.
Realistyczna ocena
Ważne jest, aby zrozumieć: do masowego zastosowania jeszcze daleko. Jak uczciwie przyznaje Dmitrij Pyszny: „Zbliżamy się do finału projektu, ale nie do finału pracy”. Badania podstawowe tworzą podstawę, ale droga do zarejestrowanego leku obejmuje:
- Badania przedkliniczne na zwierzętach (skuteczność, farmakokinetyka, toksykologia)
- Fazy I–III badań klinicznych na ludziach (bezpieczeństwo, skuteczność)
- Procedury rejestracyjne
W optymistycznym scenariuszu proces ten może zająć 5–10 lat.
Pozostają nierozwiązane problemy, przede wszystkim – dostarczanie do komórki. Jak zauważa Marina Zienkowa, najbardziej złośliwe guzy mają mało receptorów powierzchniowych – „znaków rozpoznawczych”, więc trzeba jeszcze wiele dopracować.
Kluczowe wnioski
Opracowanie nowosybirskich naukowców to nie „lek na wszystko”, ale fundamentalna platforma technologiczna, która może dać początek całej rodzinie leków przeciwko różnym chorobom.
Fosforyloguanidyny stworzone w IChBFM SO RAN są unikalnym rosyjskim opracowaniem, nieustępującym pod kluczowymi cechami (stabilność, nietoksyczność, łatwość syntezy) zagranicznym analogom, a przy tym wolnym od ograniczeń patentowych.
Dla rosyjskiej opieki zdrowotnej stworzenie własnych kompetencji w dziedzinie leków oligonukleotydowych to kwestia suwerenności technologicznej w wysokotechnologicznej farmacji, porównywalna pod względem znaczenia z opracowaniem własnych szczepionek mRNA.
Jak mówi profesor Altman, laureat Nagrody Nobla i kierownik rosyjsko-amerykańskiego laboratorium, takie związki rzeczywiście mogą stać się „antybiotykami przyszłości”. I Rosja ma wszelkie szanse, aby być wśród liderów tej przyszłości.
— Editorial Team
