Золото, пуля, спасительный яд. 250 лет нанотехнологий

Дело в том, что триумфальные заявления ученых и журналистов, как правило, несколько опережают события. Лекарство приобретает это высокое звание только тогда, когда поставлена последняя печать на разрешительных документах. Клинические испытания – традиционно длительный процесс, занимающий несколько лет (здесь со времен Эрлиха тоже многое изменилось). Сквозь сито этих испытаний прорывается менее 0,1 % от заявленных препаратов, притом что на предварительной стадии научных исследований все они показали прекрасные результаты и заслужили одобрительные отзывы специалистов. Насколько мне известно, ни одна система адресной доставки лекарств, созданных на основе изложенных выше принципов, не прошла пока полный цикл клинических испытаний и не была рекомендована к практическому применению. Так что я обойдусь без описания конкретных примеров. Честно говоря, я просто боюсь промахнуться и расписать вам в красках препарат, о котором вы никогда больше не услышите. Вероятность точного попадания в цель, как вы понимаете, менее 0,1 %.

Между тем у меня нет ни малейших сомнений, что такие лекарства будут созданы (возможно, уже созданы). Понятно, как они должны быть устроены, а это уже полдела, путь же их создания наметил еще Эрлих. Для того чтобы найти “волшебную пулю”, нужно, по Эрлиху, четыре больших “G”: Geld – деньги, Geduld – терпение, Geschick – ловкость и Gluck – удача.

Метод поиска лекарств по большому счету не сильно изменился со времен Эрлиха.Сейчас очень много разговоров о компьютерном моделировании лекарств, о том, что благодаря современным методам мы знаем с атомарной точностью структуру белков, ДНК, вирусов – мишеней лекарств. Это, в свою очередь, позволяет смоделировать с той же точностью строение молекулы лекарства, а уж синтез его не представляет большого труда – современная органическая химия действительно может все. Но на самом деле с помощью метода компьютерного моделирования не было пока получено ни одного лекарства . Компьютерное моделирование – вещь, несомненно, хорошая, но оно дает лишь предварительную наводку, подобную атоксилу, который Эрлих выбрал интуитивно. Основная работа начинается потом, когда “активное начало” постепенно обрастает фрагментами, необходимыми, собственно, для его адресной доставки к мишени. И тут не обойтись без многочисленных проб и ошибок, без метода, как говорят сами ученые, “научного тыка” и, конечно, без удачи. Но везет тому, кто везет.Адресная доставка лекарств становится все более популярной среди пропагандистов нанотехнологий. На ее примере удобно объяснять, зачем нужны новые технологии, ведь без лекарств, увы, никто не обойдется – и сейчас, и в будущем. Удобно объяснять, зачем нужны золотые наночастицы, фуллерены, углеродные нанотрубки и другие новомодные нанообъекты – их используют в качестве носителей для адресной доставки. Кроме того, это служит хорошей иллюстрацией необычных свойств нанообъектов. Действительно, не совсем понятно, почему, например, углеродные нанотрубки способны проникать сквозь клеточные мембраны или гематоэнцефалический барьер, которые служат непреодолимой преградой для меньших по размеру и сравнительно более простых молекул лекарственных веществ. И не просто проникать, но и протаскивать вслед за собой эти самые молекулы.

Акцентируя внимание на наночастицах, пропагандисты совершенно упускают из виду генную терапию. Возможно, это объясняется тем, что генные технологии – осознанно или по непониманию – долгое время не признавали частью нанотехнологий. Между тем технические приемы, используемые в генной терапии, ничем, по существу, не отличаются от методов создания “колесниц” для адресной доставки лекарств, более того, в генной терапии есть ряд оригинальных идей, которые могут быть полезны для разработки новых средств доставки лекарств.

Идея генной терапии проста и прозрачна: так как большинство тяжелых хронических болезней имеет генетическую природу, то для излечения необходимо исправить поломку в геноме, заменить дефектный ген на правильно работающий. С этой точки зрения генная терапия представляется универсальным методом лечения, причем, единственно правильным, поскольку лечит причину, а не следствия, как другие методы. Почему ученые пошли по пути введения целых генов, а не исправления точечных дефектов – мутаций? Ответ понятен всем, кто хоть раз сталкивался с ремонтом бытовой техники: проще, дешевле и надежнее заменить неработающую плату целиком.

Работы в этой области начались сразу же после того, как ученые научились выделять отдельные гены, составлять из них сборную, рекомбинантную ДНК и доставлять эту ДНК в клетки. Напомню, что произошло все это в начале 1970-х годов благодаря пионерским работам Берга, Бойера и Коэна. Первым средством доставки трансгена в клетку стали плазмиды – замкнутые в кольцо молекулы ДНК, имеющие, как нетрудно догадаться, наноразмеры. Специалисты в этой области назвали средства доставки векторами – прекрасный образ для обозначения направленного переноса гена или любого другого вещества.