Российские ученые создали лекарство от инсульта
https://ria.ru/20190718/1556602558.html
Ученый рассказал, какие вещества спасают от инсульта
Ученый рассказал, какие вещества спасают от инсульта
Российские биологи придумали, как помочь мозгу справиться с последствиями кислородного голода и инсульта. Изучив механизм гибели клеток, когда заболевание… РИА Новости, 02.09.2019
2019-07-18T08:00
2019-07-18T08:00
2019-09-02T15:36
российская академия наук
инсульт
пущино
наука
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn21.img.ria.ru/images/155660/47/1556604703_0:332:2457:1714_1920x0_80_0_0_af76542ad0b9a64ebfe6da3f6ecaf5a2.jpg
МОСКВА, 18 июл — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Российские биологи придумали, как помочь мозгу справиться с последствиями кислородного голода и инсульта. Изучив механизм гибели клеток, когда заболевание только развивается, ученые поняли, какие процессы в итоге приводят к удару. О перспективах этого исследования РИА Новости рассказал один из его участников, кандидат биологических наук Егор Туровский из Института биофизики клетки РАН (Пущино).Что происходит в мозге при гипоксииВсе больше людей в мире страдают от инсульта — нарушения кровообращения, при котором наступает кислородное голодание, или гипоксия мозга. Если вовремя не начать лечение, человек может стать инвалидом, прикованным к постели, или даже погибнуть.Мозг — самый большой потребитель кислорода среди других органов тела, потому что постоянно выполняет огромное количество функций. Его клетки — нейроны и астроциты — наиболее чувствительны к гипоксии. Нет кислорода — нет энергии для нейронов, а значит, возникает угроза их гибели.При дефиците кислорода нейроны выделяют глутамат, скапливающийся во внеклеточном пространстве. При этом в нейронах подскакивает уровень содержания ионов кальция, складывается опасная ситуация, которая на этом этапе еще обратима: нейроны можно спасти.Если же гипоксия сохраняется, наступает вторая фаза — глобальная: нейроны усиленно производят глутамат, концентрация кальция растет неуправляемо, нейроны гибнут.Это сопровождается воспалительными процессами. В очаг поражения проникают моноциты — белые кровяные клетки — и вырабатывают различные спасительные вещества.На втором этапе тормозная система мозга, сдерживающая химическую активность в нейронах, отказывает. Дело в том, что ее клетки (ГАМКергические нейроны) при гипоксии гибнут первыми. Это обнаружили в 2013 году ученые из лаборатории внутриклеточной сигнализации Института биофизики клетки РАН, где работают Егор и Мария Туровские.”Без этих нейронов сеть мозга — как машина без тормозов, только педаль газа действует”, — приводит сравнение Егор Туровский.Как спасти нейроны от гибелиНадо было понять, как защитить ГАМКергические нейроны при ишемии мозга — уменьшении кровоснабжения. ГАМК — это гамма-аминомасляная кислота, сигнальная молекула, которой обмениваются эти клетки. Выполнив ряд опытов на культурах клеток мозга крыс, исследователи подробно изучили защитный эффект интерлейкина 10 — соединения, которое производят иммунные клетки моноциты, чтобы бороться с воспалительным процессом.”Это сильный нейропротектор. Он действует через рецепторы на нейроны и астроциты, защищает их от воспаления. Иммунные клетки дают его в ограниченных количествах, поэтому мы решили, что можно добавить извне”, — рассказывает биолог.Интерлейкин 10 получают в научных лабораториях из культур генно-модифицированных клеток человека, а это всегда дорого.”Мы подумали, хорошо бы найти что-то подешевле. Добавляли различные компоненты и обнаружили, что некоторые усиливают его действие”, — продолжает ученый. Один из таких компонентов — дигидрокверцетин. Это природный растительный флавоноид, извлекаемый из пней сибирской и даурской лиственниц. Продается как БАД с антиоксидантным эффектом.”Дигидрокверцетин подавляет экспрессию NMDA- и AMPA-рецепторов. Их становится меньше, и сокращается вход ионов кальция в нейроны при ишемии”, — поясняет Туровский.Кроме того, изучили антиоксидантный эффект этого вещества, то есть способность связывать свободные радикалы кислорода, повреждающие ГАМКергические нейроны.Эффективность интерлейкина 10 повышает еще одна добавка — агонист альфа-2 адренорецепторов. Эти молекулы способствуют снижению артериального давления, но на уровне клеток мозга, как выяснили ученые, обладают комплексным действием и активируют экспрессию защитных белков.Четвертый компонент Туровский не называет. Это ноу-хау научной группы, которое предстоит запатентовать. Без этого коммерциализация разработки невозможна. Затем придется искать финансирование, чтобы исследовать всю нейропротекторную композицию на животных, убедиться в отсутствии побочных эффектов. Только потом речь пойдет о клинических испытаниях.Есть метод — есть признаниеЕгор Туровский с супругой Марией приехали в Пущино из Мурманска после окончания педагогического университета. Их тянуло к фундаментальной науке, поэтому они поступили в магистратуру ПущГЕНИ и занялись нейробиологией. Это научное направление очень актуально и хорошо финансируется во всем мире.”Нас интересуют механизмы повреждения и выживания клеток мозга, какие рецепторы, сигнальные пути активируются при ишемии, какие сигнальные каскады необходимо запустить для формирования устойчивости к гипоксии и ишемии”, — отмечает Туровский.В лаборатории внутриклеточной сигнализации, где работали магистранты, поставили задачу: разработать микроскопический метод регистрации воздействия ишемии на клетки мозга. Мария Туровская с этой задачей справилась, что открыло ей путь в большую науку.На этом пути ученые сделали ряд фундаментальных открытий. Одно из них касается астроцитов — клеток глии, окружающей нейроны. Вместе с коллегами из отдела нейронаук, физиологии и фармакологии Университетского колледжа Лондона, где Туровские работали под руководством профессора Александра Гурина, они обнаружили, что астроциты чутко реагируют на дефицит кислорода.”Когда в стволе мозга происходит малейшее снижение уровня кислорода, первыми откликаются астроциты и посылают сигнал к нейронам, а оттуда — в дыхательные центры”, — уточняет ученый.Изучая мозг мышей в покое и при физических нагрузках, Туровские установили, что у животных меняется ритм дыхания: промежуток между выдохом и вдохом удлиняется. Этим, как оказалось, управляют “кислородные сенсоры” мозга — астроциты. Результаты исследования опубликованы в 2018 году в Nature Communications.
пущино
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn21.img.ria.ru/images/155660/47/1556604703_0:102:2457:1945_1920x0_80_0_0_f336ecf5e58612f9cff9ea3c13101d72.jpg
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
российская академия наук, инсульт, пущино
МОСКВА, 18 июл — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Российские биологи придумали, как помочь мозгу справиться с последствиями кислородного голода и инсульта. Изучив механизм гибели клеток, когда заболевание только развивается, ученые поняли, какие процессы в итоге приводят к удару. О перспективах этого исследования РИА Новости рассказал один из его участников, кандидат биологических наук Егор Туровский из Института биофизики клетки РАН (Пущино).
Что происходит в мозге при гипоксии
Все больше людей в мире страдают от инсульта — нарушения кровообращения, при котором наступает кислородное голодание, или гипоксия мозга. Если вовремя не начать лечение, человек может стать инвалидом, прикованным к постели, или даже погибнуть.
Мозг — самый большой потребитель кислорода среди других органов тела, потому что постоянно выполняет огромное количество функций. Его клетки — нейроны и астроциты — наиболее чувствительны к гипоксии. Нет кислорода — нет энергии для нейронов, а значит, возникает угроза их гибели.
При дефиците кислорода нейроны выделяют глутамат, скапливающийся во внеклеточном пространстве. При этом в нейронах подскакивает уровень содержания ионов кальция, складывается опасная ситуация, которая на этом этапе еще обратима: нейроны можно спасти.
Если же гипоксия сохраняется, наступает вторая фаза — глобальная: нейроны усиленно производят глутамат, концентрация кальция растет неуправляемо, нейроны гибнут.
Это сопровождается воспалительными процессами. В очаг поражения проникают моноциты — белые кровяные клетки — и вырабатывают различные спасительные вещества.
На втором этапе тормозная система мозга, сдерживающая химическую активность в нейронах, отказывает. Дело в том, что ее клетки (ГАМКергические нейроны) при гипоксии гибнут первыми. Это обнаружили в 2013 году ученые из лаборатории внутриклеточной сигнализации Института биофизики клетки РАН, где работают Егор и Мария Туровские.
“Без этих нейронов сеть мозга — как машина без тормозов, только педаль газа действует”, — приводит сравнение Егор Туровский.
Как спасти нейроны от гибели
Надо было понять, как защитить ГАМКергические нейроны при ишемии мозга — уменьшении кровоснабжения. ГАМК — это гамма-аминомасляная кислота, сигнальная молекула, которой обмениваются эти клетки.
Выполнив ряд опытов на культурах клеток мозга крыс, исследователи подробно изучили защитный эффект интерлейкина 10 — соединения, которое производят иммунные клетки моноциты, чтобы бороться с воспалительным процессом.
“Это сильный нейропротектор. Он действует через рецепторы на нейроны и астроциты, защищает их от воспаления. Иммунные клетки дают его в ограниченных количествах, поэтому мы решили, что можно добавить извне”, — рассказывает биолог.
Интерлейкин 10 получают в научных лабораториях из культур генно-модифицированных клеток человека, а это всегда дорого.
“Мы подумали, хорошо бы найти что-то подешевле. Добавляли различные компоненты и обнаружили, что некоторые усиливают его действие”, — продолжает ученый.
Один из таких компонентов — дигидрокверцетин. Это природный растительный флавоноид, извлекаемый из пней сибирской и даурской лиственниц. Продается как БАД с антиоксидантным эффектом.
“Дигидрокверцетин подавляет экспрессию NMDA- и AMPA-рецепторов. Их становится меньше, и сокращается вход ионов кальция в нейроны при ишемии”, — поясняет Туровский.
Кроме того, изучили антиоксидантный эффект этого вещества, то есть способность связывать свободные радикалы кислорода, повреждающие ГАМКергические нейроны.
Эффективность интерлейкина 10 повышает еще одна добавка — агонист альфа-2 адренорецепторов. Эти молекулы способствуют снижению артериального давления, но на уровне клеток мозга, как выяснили ученые, обладают комплексным действием и активируют экспрессию защитных белков.
Четвертый компонент Туровский не называет. Это ноу-хау научной группы, которое предстоит запатентовать. Без этого коммерциализация разработки невозможна. Затем придется искать финансирование, чтобы исследовать всю нейропротекторную композицию на животных, убедиться в отсутствии побочных эффектов. Только потом речь пойдет о клинических испытаниях.
Есть метод — есть признание
Егор Туровский с супругой Марией приехали в Пущино из Мурманска после окончания педагогического университета. Их тянуло к фундаментальной науке, поэтому они поступили в магистратуру ПущГЕНИ и занялись нейробиологией. Это научное направление очень актуально и хорошо финансируется во всем мире.
“Нас интересуют механизмы повреждения и выживания клеток мозга, какие рецепторы, сигнальные пути активируются при ишемии, какие сигнальные каскады необходимо запустить для формирования устойчивости к гипоксии и ишемии”, — отмечает Туровский.
В лаборатории внутриклеточной сигнализации, где работали магистранты, поставили задачу: разработать микроскопический метод регистрации воздействия ишемии на клетки мозга. Мария Туровская с этой задачей справилась, что открыло ей путь в большую науку.
На этом пути ученые сделали ряд фундаментальных открытий. Одно из них касается астроцитов — клеток глии, окружающей нейроны. Вместе с коллегами из отдела нейронаук, физиологии и фармакологии Университетского колледжа Лондона, где Туровские работали под руководством профессора Александра Гурина, они обнаружили, что астроциты чутко реагируют на дефицит кислорода.
“Когда в стволе мозга происходит малейшее снижение уровня кислорода, первыми откликаются астроциты и посылают сигнал к нейронам, а оттуда — в дыхательные центры”, — уточняет ученый.
Изучая мозг мышей в покое и при физических нагрузках, Туровские установили, что у животных меняется ритм дыхания: промежуток между выдохом и вдохом удлиняется. Этим, как оказалось, управляют “кислородные сенсоры” мозга — астроциты. Результаты исследования опубликованы в 2018 году в Nature Communications.
Источник
Препарат для смягчения последствий инсульта, черепно-мозговых травм, болезней Альцгеймера и Паркинсона разработан в России. Компания-резидент «Сколково» Gero Discovery создала вещество для защиты нервных клеток. Оно сможет заменить низкоэффективные нейропротекторы первого поколения и оказать действенную помощь более 400 тысячам россиян ежегодно. Только в нашей стране потенциальный рынок таргетированного лекарства оценивается в 10 млрд рублей в год.
Над созданием нейропротектора работает интернациональная группа ученых — помимо специалистов резидента «Сколково» Gero Discovery, в нее вошли сотрудники Института биомедицинских исследований в Саламанке (Испания) и компании Nanosyn (США). Возглавляют проект российский биоинформатик Петр Федичев и профессор Хуан Боланьос.
Ученым удалось создать низкомолекулярное вещество, которое блокирует определенный белок в нервных клетках и этим уберегает их от гибели при ишемическом повреждении головного мозга. Опыты, проведенные на грызунах, оказались удачными, их результаты опубликованы в научном журнале Scientific Reports. Низкомолекулярное вещество предотвращает гибель нервных клеток у мышей при инсульте — оно улучшает координацию и уменьшает размер области поражения мозга.
В компании уверены: так как механизм переработки глюкозы универсален, новая молекула имеет все шансы стать хорошим средством при многих неврологических проблемах и заболеваниях людей — черепно-мозговых травмах, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, но в первую очередь — при инсульте.
По словам проектного менеджера Кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково» Ларисы Кравченко, инсульт занимает третье место среди причин смертности после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, и даже при благоприятном исходе больному не всегда удается вернуться к прежнему образу жизни, поэтому разработки одного из резидентов «Сколково» имеют огромное значение. Сейчас задача Gero Discovery — закончить доклинические испытания и в ближайшем будущем перейти к клиническим испытаниям. На российском рынке препарату прочат миллиардные коммерческие перспективы.
«С точки зрения бизнеса рынок большой: в России по-прежнему есть неудовлетворенная потребность в эффективных нейропротекторах, при этом большую часть доступных сегодня в стране препаратов составляют дженерики или лекарства с истекшими патентами; множество производителей конкурируют друг с другом по цене, — подчеркивает сооснователь компании Gero Discovery Максим Холин. — В России, к сожалению, пока создается вообще очень немного новых оригинальных препаратов, тем более такого качества. Все это в совокупности создает уникальную возможность для инвесторов, особенно с учетом нацеленности лекарства на глобальные рынки».
В проект по разработке молекул с нейропротекторными свойствами уже вложено несколько миллионов долларов. В настоящее время компания планирует получить доказательства эффективности на людях и затем привлечь партнера — фармацевтическую компанию для вывода на рынок и коммерциализации. С потенциальными партнерами уже идут переговоры.
Ведет компания и поиск инвесторов для решения еще одной социально-значимой задачи — преодоления устойчивости к антибиотикам. Совместно с одним из ведущих мировых университетов Gero Discovery разрабатывает сенсибилизаторы антибиотиков, преодолевающие резистентность бактерий к большому числу лекарств. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет это одной из серьезнейших угроз для здоровья людей. В докладе ВОЗ, опубликованном в апреле 2014 года, говорится:
«Эта серьезная опасность уже не представляет собой лишь прогноз на будущее, поскольку она уже проявляется прямо сейчас в каждом регионе мира и может отрицательно сказаться на каждом человеке, независимо от возраста и места проживания. Устойчивость к антибиотикам возникает тогда, когда бактерии в человеческом организме меняются настолько, что антибиотики больше не оказывают никакого воздействия на них, и борьба с инфекцией становится малоэффективной».
Gero Discovery была создана летом 2017 года. Стартап входит в группу компаний Gero, основанную российскими учеными и серийными предпринимателями. «Материнская» компания Gero занимается также биологией старения и продлением здорового периода жизни. В Gero уверены, что в ближайшие десять лет люди смогут продлевать молодость организма в несколько раз. По крайней мере, об этом говорит математическое моделирование и успешные опыты на животных. Сотрудники сами себя называют хакерами старения и подходят к решению медицинской задачи с точки зрения кроссдисциплинарного подхода — в команде есть специалисты в физике, математике, биологии, медицине, технологиях и даже финансах.
Они в том числе придумали способ без анализов крови, рентгенологических исследований и МРТ определять биологический возраст человека, выявлять риск смерти и возникновения опасных заболеваний у пользователей. Среди портфельных решений — мобильное приложение Gero Healthspan, которое с помощью обычного фитнес-трекера и нейросети шпионит за тем, не гробит ли человек свое здоровье злонамеренно: не курит ли, ведет ли достаточно активный образ жизни, соблюдает ли диету. В компании считают, что будущее медицины — за таргетированными лекарствами и персональными рекомендациями.
Автор: Анна Орешкина
Подписывайтесь на канал «Инвест-Форсайта» в «Яндекс.Дзене»
Источник
Подмосковные ученые создали препарат, который поможет быстро восстановиться после инсульта. Но сначала они буквально вырастили смертельно опасную болезнь в искусственных условиях, то есть в пробирке. Препарат уже патентуют, а это значит, что клинические испытания могут начаться уже в этом году.
В этой пробирке препарат, который в будущем, возможно, спасет человечество от последствий инсульта. На его создание у подмосковных ученых ушли восемь лет упорной работы и миллионы рублей.
Разработчики новинки — молодая семейная пара Егор и Мария Туровские. Живут и работают в подмосковном Пущине, в знаменитом Институте биофизики клетки Российской академии наук.
«В его основе находятся противовоспалительные соединения, они будут способствовать быстрому восстановлению после инсульта. Более того, введение нашего препарата до инсульта предотвращает появление ишемических очагов. Он работает не только как лекарство для восстановления после инсульта, но и защищает от предынсультных состояний», — рассказал разработчик препарата Егор Туровский.
Источник фото: телеканал «360»
Говоря проще, будущий препарат заставляет человеческий организм ускоренно регенерировать здоровые клетки взамен погибших при инсульте. А значит, шанс больного остаться в живых и продолжить здоровое существование резко повышается. Препарат эффективен настолько, что использовать его можно даже для профилактики. Нет, от самого удара он не защитит, но подготовит организм к его последствиям заранее.
Позади первая фаза исследований и испытания на животных. У подопытных крыс, парализованных кровоизлиянием в мозг, после введения раствора Туровского паралич пропадает.
«В этих чашках нейроны мозга крысы. Клеточные структуры получаем из крысиного мозга, из разных отделов. Более интересные для нас области — гиппокамп и кора больших полушарий. Они наиболее чувствительны к недостатку кислорода, это как раз то, что нас интересует в наших исследованиях», — подчеркнула Мария Туровская.
Источник фото: телеканал «360»
Такие исследования называются ин витро — «в пробирке». Эту часть работы выполняет Мария: лишает подопытные клетки кислорода и глюкозы (а это и есть инсульт) и обрабатывает их будущим лекарством.
«Клетки, которые мы выращивали в стерильных условиях, мы смонтировали в отдельную ячейку, добавили разработанный нами препарат», — сказал Егор Туровский.
Восстановление инсультных клеток с помощью препарата занимает всего восемь суток. Максимум десять. Это потрясающий показатель — обычно пораженные ткани начинают приходить в себя не раньше чем через месяц. Если, конечно, за это время не погибнут окончательно.
Как поведет себя препарат на человеческих клетках, еще только предстоит выяснить. Такие исследования уже гораздо дороже, чем на животных. Но у Егора Туровского гранты от президента России, а у лаборатории, в которой он работает, — отдельный грант на 10 миллионов рублей. И сотрудничество с немецкими врачами и фармакологами. Туровские и сами долгое время работали в Европе, но для завершения исследований вернулись на родину — испытывать, патентовать и выпускать препарат будут в России. Еще одна поддержка — от правительства Московской области. В этом году, например, это 700 тысяч рублей в виде премии. Помогают талантливым ученым и городские власти.
Источник фото: телеканал «360»
«Люди трудятся на благо медицины. Эта проблема, которую они изучают, к сожалению, касается многих жителей нашей страны. Мы всегда открыты, всегда близко находимся, с учеными общаемся, круглые столы проводим и заинтересованы. Потому что Пущино — наукоград. И мы должны создать комфортные условия для ученых, чтобы они могли проводить работу на самом высоком уровне», — подчеркнул исполняющий обязанности руководителя администрации городского округа Пущино Алексей Воробьев.
Московская область занимает второе место среди регионов по количеству сотрудников, занятых в научно-исследовательских разработках. Большинство из них — люди до 40 лет. Это значит, что российская наука идет в ногу со временем. Между тем препарат Туровских уже на завершающем этапе получения патента. После его ждут клинические испытания. А там и до повсеместного применения недалеко.
Источник