Как работал НЦИЛС ВолгГМУ в 2019 году, что сделано и каковы планы

В своём выступлении Владимир Иванович кратко представил результаты большого блока работ, который проделали сотрудники НЦИЛС ВолгГМУ в прошлом году и обозначил перспективные направления развития на текущий.

Директор НЦИЛС отметил, что ещё на этапе утверждения проекта Научного центра становилось очевидно, что он будет академическим ядром создаваемого в регионе Волгоградского лекарственного кластера, аккумулируя в себе передовые научно-исследовательские разработки и мощный интеллектуальный потенциал.

«Для достижения поставленных целей текущая деятельность НЦИЛС ВолгГМУ сосредочена вокруг нескольких ключевых направлений.

• Во-первых, это конечно же, разработка и доклиническое изучение оригинальных лекарственных средств для лечения социально-значимых заболеваний.
• И в частности, комплексное изучение их безопасности, а также определение молекулярных механизмов действия и фармакодинамики.

Далее, особое внимание уделяется наиболее прорывным технологиям, используемым при создании лекарственных средств, таким как

• фармокогеномные и протеомные технологии;
• высокопроизводительный скрининг фармакологической активности на моделях in vitro
• проведение исследований фармакокинетики и метаболизма лекарственных средств с использованием хромато-масс-спектрометрии.

Нельзя не отметить также привлечение компьютерного моделирования как технологии прогнозирования фармакологической активности химических соединений, а также использование алгоритмов «машинного обучения» при проведении персонализированной фармакотерапии», - рассказал Владимир Петров.

СТРУКТУРА НЦИЛС ВолгГМУ

В конце 2019 после обсуждения с руководством вуза было принято окончательное решение относительно структуры Научного центра (см. презентацию). Лаборатории, ранее входившие в НИИ фармакологии ВолгГМУ, а также ряд совершенно новых подразделений, были объединены в 4 специализированных отдела, возглавляемых ведущими учёными нашего Университета.

Работу всех отделов координируют три заместителя директора:

• заместитель директора по инновационному развитию Андрей Валерьевич Стрыгин;
• заместитель директора по административно-хозяйственной работе Виталий Александрович Гугуев;
• а также недавно избранный заместитель директора по научной работе Андрей Владиславович Воронков.

«В дальнейшем я буду говорить о работе, проделанной за отчётный период сотрудниками каждого из отделов НЦИЛС, а также о том, чего предстоит достигнуть в текущем году, несмотря на очевидные сложности, вызванные пандемией», - сообщил академик Петров. И продолжил:

ОТДЕЛ СИНТЕЗА И ФАРМТЕХНОЛОГИЙ, возглавляемый профессором Озеровым. В этот отдел входят 3 лаборатории, а именно:

• лаборатория химико-фармацевтических технологий;
• лаборатория синтеза инновационных лекарственных средств;
• лаборатория фармацевтических аналитических исследований.

В отчетном периоде научно-исследовательская работа отдела проводились по трем утвержденным темам, в том числе согласно государственному заданию Минздрава России и двум государственным заданиям комитета здравоохранения Волгоградской области, которые перечислены на слайде (от ред. - см. презентацию – стр. 7).

Речь идёт в первую очередь о разработке селективных противовирусных средств, а также нейропсихотропных средств с уникальным механизмом действия.

Сотрудники отдела также принимали участие в выполнении НИР в рамках нескольких грантов РФФИ, посвященных разработке противовирусных агентов широкого спектра действия на основе производных урацила и его аналогов, их комплексному структурно-функциональному анализу, а также созданию на их основе противовирусных лекарственных средств для предотвращения и терапии ВИЧ-инфекции.

Были продолжены исследования по оптимизации строения новых производных пиримидинового и пуринового ряда с целью повышения ранее найденной фармакологической активности: антивирусной, антигликирующей, ингибирующей натрий-водородный обмен, а также психотропной.

Научно-исследовательская работа в лаборатории осуществлялась при научном сотрудничестве с 2 российскими и 1 международным научным центром (стр. 9 презентации). С указанными учреждениями проводились совместные исследования противовирусного действия синтезированных соединений, их цитотоксичности и молекулярного механизма действия соединений-лидеров. Кроме этого, проводились совместные исследования с кафедрами ВолгГМУ.

В частности, на кафедре фармакологии и биофармации ФУВ (теперь ИНФМО) выполнялось исследование фармакологической активности новых производных хиназолина, а на кафедре фармакологии и биоинформатики – исследование фармакологической активности новых производных бензимидазола.

За отчетный период сотрудниками лаборатории было опубликовано более 10 научных статей, из них 3 - за рубежом, дополнительно 2 статьи приняты для публикации в Волгоградском научно-медицинском журнале (стр. 11-12 презентации).

В текущем году планируется подача 3 новых заявок на конкурсы РФФИ и РНФ, по основным направлениям синтеза инновационных лекарственных веществ. По результатам грантов РФФИ готовится публикация 3-5 научных статей, в том числе в зарубежных высокорейтинговых журналах (стр. 13 презентации).

ОТДЕЛ ФАРМАКОЛОГИИ И БИОИНФОРМАТИКИ, возглавляемый академиком Спасовым, объединяет три лаборатории (стр. 14 презентации):

• Лаборатория метаботропных лекарственных средств;
• Лаборатория информационных технологий в фармакологии и компьютерного моделирования лекарств;
• Лаборатория высокопроизводительного скрининга и рецепторологии;

В 2019 году в лаборатории под руководством профессора Косолапова, выполнялись работы по Государственному заданию «Направленный поиск ингибиторов свободнорадикальных процессов и оценка их фармакологических свойств», по результатам которого были валидированы методики определения антигликоксидационной активности низкомолекулярных химических соединений и выявлены вещества, превосходящие по антиоксидантной активности существующие аналоги. По результатам опубликовано порядка 10 статей в рецензируемых журналах, 3 из них в журналах, цитируемых в Scopus/Web of Science.

Также в 2019 году завершён госконтракт при участии Пятигорского филиала ВолгГМУ по созданию лекарственного средства АВ-19 для лечения отдалённых последствий сахарного диабета, подписано лицензионное соглашение на проведение клинических испытаний данного препарата с фирмой ЭЛТА; в 2020 году проводятся исследования по изучению эффективности при сахарном диабете активаторов глюкокиназы, ингибиторов альфа-глюкозидаз, коррекция нефропатий при сахарном диабете производными пиродоксина; кроме этого, сотрудниками лаборатории метаботропных средств в 2019 выполнялась НИР по гранту РФФИ: «Валидация протеинтирозинфосфатазы 1B как перспективной мишени инновационных лекарственных средств для лечения сахарного диабета, метаболического синдрома и ожирения». В ходе реализации данного проекта выполнена оптимизацию метода определения активности этого фермента в микропланшетном формате. Проведен скрининг гетероциклических производных-ингибиторов и выявлено 5 наиболее перспективных соединений, которые далее были изучены в тестах толерантности к глюкозе при пероральном введении крысам с экспериментальным сахарным диабетом и получены обнадёживающие результаты, которые в настоящее время готовятся к публикации (стр. 15-16 презентации).

В 2019 году было завершено создание лаборатории информационных технологий в фармакологии и компьютерного моделирования лекарств НЦИЛС. В начале 2020 года принят в эксплуатацию суперкомпьютер производительностью 32 терафлопса. Параллельно был выигран грант РФФИ по компьютерному моделированию системных полифункциональных мультитаргетных ингибиторов рецепторов конечных продуктов гликирования (стр. 17 презентации).

На базе лаборатории рецепторологии и высокопроизводительного скрининга, возглавляемой профессором Яковлевым, завершены исследования по госконтракту с участием Пятигорского филиала ВолгГМУ по созданию антимигренозного средства, созданы и отработаны условия для их культивирования, отработаны и запущены базовые методы по определению цитотоксичности, проведена первый этап скрининга блокаторов серотониновых рецепторов на клеточных моделях (стр. 18 презентации).

В 2020 году планируется продолжение НИР по Государственному заданию «Направленный поиск ингибиторов свободнорадикальных процессов и оценка их фармакологических свойств». Совместно с кафедрой фармакологии и биоинформатики ВолгГМУ планируются НИР по Гранту Президента РФ на 2020-2021гг. «Валидация фармакологических мишеней для коррекции и предотвращения отдаленных осложнений сахарного диабета и создание нейросетевой квантово-химической QSAR-модели для поиска новых антигликирующих соединений». Помимо этого, подана заявка на грант в Российский научный фонд на Конкурс 2020 года в сотрудничестве с Уральским федеральным университет и Санкт-Петербургским государственным университетом (стр. 19 презентации).

В 2020 году продолжается поиск антисеротониновых соединений, исследование их цитотоксичности, моделирование на изолированных клетках процессов гликирования белков, начат стартовый поиск новых ингибиторов отдельных изоформ циклооксигеназы. Кроме этого, на базе лабораторий отдела фармакологии и биоинформатики НЦИЛС в настоящее время выполняется 5 докторских диссертаций и 8 кандидатских диссертаций. В 2019 году получено 5 патентов РФ, в текущем году будет подано ещё пять заявок на патенты. Готовится заявка на Мегагрант с участием приглашённого профессора.

ОТДЕЛ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ МЕДИЦИНЫ И КЛИНИЧЕСКОЙ ФАРМАКОЛОГИИ (возглавляет В. И. Петров)

Неотъемлемой составляющей современной парадигмы персонализированной медицины является вовлечение молекулярно-биологических, аналитических и цифровых технологий в процесс разработки инновационных лекарственных средств. В этой связи логичным стало создание специализированного отдела персонализированной медицины и клинической фармакологии, который бы предоставил платформу для проведения трансляционных биомедицинских и фармакологических исследований, объединил передовые технологические и инструментально-аналитические возможности четырёх лабораторий:

• лаборатории фармакокинетики;
• лаборатория фармакогеномных исследований и генетического контроля;
• лаборатория нейропсихотропных средств;
• лаборатория фармакоэкономики, цифровой медицины и искусственного интеллекта;

В 2019 году сотрудниками отдела были выполнены работы в рамках государственного задания по разработке новых эффективных препаратов биологического происхождения, а также успешно завершено исследование по гранту Президента России.

Отдельный большой блок работы в 2019 году составляли исследования, проводимые в рамках договоров о сотрудничестве с компаниями-заказчиками (стр. 22 презентации). В качестве примера можно привести экспериментальное доклиническое исследование аддиктивного потенциала препарата GP20011 по заказу компании Герофарм, а также сравнительные фармакодинамические исследования препаратов на модели постоянной острой ишемии головного мозга.

На базе лаборатории фармакокинетики ведётся разработка новых технологий биоаналитических исследований, а также обработки данных, получаемых в ходе изучения фармакокинетики и проведении терапевтического лекарственного мониторинга. Это отражается в активной работе по выполнению двух диссертационных исследований: «Оптимизация технологий терапевтического лекарственного мониторинга с использованием метода "высушенной капли"» и «Фармакокинетические подходы к персонализации антибиотикотерапии у новорождённых».

«На сегодняшний день Научный центр ВолгГМУ является единственным учреждением в России, который активно проводит исследования по этим направлениям клинической фармакологии, что создаёт не только предпосылки выхода на лидирующие позиции среди профильных научных учреждений страны, но и позволит активно сотрудничать с зарубежными академическими центрами, где данные технологии уже активно используются для повышения эффективности и безопасности фармакотерапии», - отметил Владимир Петров.

Реализация научно-практического потенциала новых технологий в полной мере является невозможной без создания сопутствующей инфраструктуры, внедрения новых подходов к организации рабочих процессов и расширения парка аналитического и вспомогательного оборудования (см. презентацию – стр. 24). Именно поэтому за отчётный период была полностью завершена закупка полного перечня оборудования, необходимого для проведения теста сравнительной кинетики растворения, осуществлена его квалификация, и валидировано программное обеспечение, что является обязательным условием прохождения аудитов и сертификации по международным стандартам.

Кроме этого, одним из первых пунктов, на которые обращают внимание компании-заказчики, являются условия хранения биологических образцов для анализа в рамках клинических исследований. И для того, чтобы в полной мере соответствовать предъявляемым требованиям, помимо дублирующих друг друга низкотемпературных холодильников, была произведена установка и поверка автоматической системы мониторинга хранения образцов. Это позволит минимизировать риски получения некорректных результатов биоанализа и, тем самым, существенно повысить надёжность и прослеживаемости получаемых данных.

«При поддержке Ассоциации клинических фармакологов в лице исполнительного директора Максима Юрьевича Фролова вузом были приобретены высокоточные полумикроаналитические весы и другое общелабораторное оборудование, необходимое для выполнения аналитических и биофармацевтических исследований», – отдельно отметил Владимир Иванович.

Помимо совершенствования оснащения лаборатории фармакокинетики, следующим приоритетным направлением работы явилась разработка документации по системе менеджмента качества в рамках подготовки к сертификации на соответствие принципам надлежащей лабораторной практики (ГОСТ 33044-2014) и стандарту ИСО 9001.

За отчётный период времени были созданы основные политики лабораторий в области качества и разработано более 30 стандартных операционных процедур, призванных упорядочить основные этапы проведения фармацевтических и биоаналитических исследований, и подготовиться к прохождению соответствующих аудитов.

Большую роль в разработке инновационных лекарственных препаратов, а также повышению безопасности применения уже существующих безусловно играют достижения молекулярно-биологических, в том числе фармакогеномных технологий (см. стр. 25 презентации).

В конце 2019 года был выигран государственный научный грант Волгоградской области на проведение блока исследований по разработке инновационных противоатопических средств на основе бактериальных лизатов.

«Это большой трансляционный проект, проводимый в рамках сотрудничества с одной из Сколковских компаний. Его уникальность обусловлена тем, что в настоящее время не существует средств и методов, целенаправленно воздействующих на организм с целью первичной профилактики атопического дерматита, механизм действия которых был бы патогенетически обоснован, – объяснил Владимир Петров. – Инновационность разработки заключается как в реализуемой цели проекта (в настоящее время не существует эффективных мер первичной профилактики аллергии), так и в самом подходе – топическом применении бактериальных лизатов в виде эмолента. Патогенетическое воздействие на механизмы развития атопического дерматита, имитирующее естественное воздействие внешней среды – подход, который ранее не применялся никем».

Также на базе лаборатории фармакогеномных исследований и генетического контроля реализуется одно из первых в России инициативных исследований по оценке влияния генетических полиморфизмов на эффективность и безопасность терапии антидепрессантами у пациентов Волгограда и Волгоградской области.

Кроме этого, благодаря грантовой поддержке как регионального, так и федерального уровней, на базе лаборатории фармакогеномных исследований и генетического контроля в настоящее время продолжается реализация следующих проектов, направленных преимущественно на повышение эффективности терапии при онкогематологических заболеваниях, таких как хронический лимфолейкоз и множественная миелома, за счёт использования различных молекулярно-генетических и цитологических биомаркёров как ключевых инструментов для назначения более персонализированной схемы химиотерапии (стр. 26 презентации).

В мае прошлого года была проведена большая международная научно-практическая конференция, посвященная актуальным технологиям разработки лекарственных средств (стр. 27 презентации).

На протяжении двух дней эксперты, представители ведущих научных-исследовательских центров России, а также приглашенные из зарубежья профессора, обменивались ценным опытом проведения доклинических и клинических исследований, обсуждали тенденции отрасли, что стало отправной точкой для дальнейшего взаимодействия, которое было затем воплощено в конкретных проектах.

Кроме того, 2-ой день конференции был посвящен научно-образовательному мероприятия «День биотехнологий», которое проходило с участием клиницистов, разработчиков лекарственных препаратов, сопровождалось заседанием регионального проектного офиса по клинической фармакологии, лекциями и КВИЗов для абитуриентов и школьников, интересующихся биотехнологиями, генетикой и фармакологией.

«Мы также рассказывали о результатах своей работы и делились опытом с коллегами из других городов, активно участвуя в научно-образовательных мероприятиях не только в Волгограде, но и других городах – Москве, Белгороде и Астрахани, – продолжал Владимир Петров. – Каждое из них укрепляло нашу убеждённость в том, что только открытый диалог экспертов в области разработки лекарственных средств является ключом к построению нашего эффективного взаимодействия, что позволит успешно решать задачи, стоящие перед клинической фармакологией и современной биофармацевтикой» (стр. 28 презентации).

ОТДЕЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФАРМАКОЛОГИИ И ТОКСИКОЛОГИИ (возглавляет член-корреспондент Иван Николаевич Тюренков)

Эта группа подразделений, о работе которых вкратце рассказал директор НЦИЛС, включает в себя четыре лаборатории:

• лаборатория фармакологии сердечно-сосудистых средств;
• лаборатория токсикологии;
• лаборатория клеточных технологий;
• лаборатория морфофармакологии.

Традиционно, коллективы этих лабораторий демонстрируют высокую результативность научно-исследовательской работы, что выражается как в успешном выполнении государственных заданий, так и привлечении финансирования в рамках договоров о сотрудничестве.

Далее Владимир Иванович представил перечень доклинических исследований и проектов, выполняемых по заказу отечественных фармацевтических компаний, что, несомненно, свидетельствует о высоком уровне проведения научных исследований и репутации Научного центра в профессиональной среде (стр. 30-31 презентации).

Результаты выполняемый обширной работы отражены в многочисленных публикациях, одна часть из которых вышла в 2019 году, другая часть находится на рецензии и планируется к выходу в текущем году (стр. 32-33 презентации).

Кроме этого, в текущем году поданы заявки на выполнение целого блока государственных заданий, связанных с разработкой инновационных препаратов, обладающих церебропротективным и антиагрегантным действием, что является чрезвычайно востребованным практическим здравоохранением, поскольку широкие возможности лечения пациентов с острыми и хроническими нарушениями мозгового кровообращения, к сожалению, отсутствуют (стр. 34 презентации). Продемонстрированные материалы по итогам работ убеждают в том, что Научный центр обладает без преувеличения колоссальным потенциалом для дальнейшего развития научно-исследовательской деятельности.

«Для того, что этот потенциал был успешно реализован и, что самое важное, был востребован участниками технологической цепочки создания лекарственных средств, требуется неустанное продолжение нашей с вами работы, - заявил Владимир Петров.

Особое внимание обратил директор НЦИЛС ВолгГМУ на то, что в настоящее время идёт полномасштабная подготовка ключевых подразделений Научного центра к прохождению процедуры аккредитации на получение статуса соответствия Правилам надлежащей лабораторной практики (GLP) и надлежащей производственной практики (GMP).

«Все без исключения сотрудники Научного центра должны осознавать, что это является обязательным условием повышения конкурентно-способности центра в условиях динамичного изменения регуляторных требований, а значит и построения дальнейшего плодотворного взаимодействия с индустриальными партнёрами, без которого успешное развитие центра сложно себе представить», - подчеркнул академик Петров.

В завершение своего выступления Владимир Иванович озвучил сумму привлеченного внебюджетного финансирования сотрудниками НЦИЛС за счет выполнения работ по грантам и договорам с частными компаниями, а также объем закупленного оборудования, расходных материалов и животных для экспериментов в рублевом эквиваленте за счет Ассоциации клинических фармакологов. Так же отметил факт выделения определенной суммы федерального финансирования на содержание НЦИЛС в 2020 году. Ведутся переговоры о выделении бюджетных ассигнований для дооснащения Центра высокотехнологичным оборудованием.

В представленном проекте решения Владимир Иванович предложил усилить работу ключевых подразделений Научного центра к прохождению процедуры аккредитации на получение статуса соответствия Правилам надлежащей лабораторной практики (GLP) и надлежащей производственной практики (GMP), а также активизировать работу по поиску внебюджетного финансирования.

К публикации подготовила И. В. Казимирова,
по материалам выступления академика В. И. Петрова