Российское образование мирового класса!

Цель Проекта 5-100 – максимизация конкурентной позиции группы ведущих российских университетов на глобальном рынке образовательных услуг и исследовательских программ.

НОВОСТИ


Пресс-служба Самарского университета им. С. П. Королева

"Новая медицина" в университетах Проекта 5-100

29 марта 2021 года

Представляем вам вторую часть обзора последних исследований и открытий, сделанных в университетах Проекта 5-100 по направлению «Новая медицина», согласно тематическому плану Года науки и технологий.

Безусловно, самым важным и актуальным в медицинской науке последнего времени остается изучение коронавируса. Ученые Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета приступили к расшифровке генома вируса SARS-CoV-2. НКЦ КФУ – единственный в России центр в составе университета, который вошел в перечень организаций Министерства науки и высшего образования РФ, проводящих исследования по расшифровке генома вируса SARS-CoV-2.

Задача исследователей – полностью расшифровать (секвенировать) геном вируса, а не выделять отдельные мутации. Это позволит подобрать наиболее эффективные методы лечения и приблизит медиков к победе над эпидемией.

Как сообщает руководитель проекта, директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины, профессор кафедры генетики ИФМиБ КФУ Альберт Ризванов, на данный момент во всех образцах, поступивших в лабораторию на анализ, обнаружен только «европейский» штамм коронавируса.

В КФУ также предложили выявлять количество зараженных COVID-19 жителей города с помощью мониторинга сточных вод. Разработчики уникального метода уже получили патент. Погрешность такого метода составляет всего 2-4%.

КФУ_ковид канализация.jpg

Как рассказала профессор кафедры прикладной экологии Института экологии и природопользования КФУ Полина Галицкая: «Когда мы болеем, болезнетворные бактерии и вирусы выделяются не только воздушно-капельным путем, но и с экскрементами. Взяв на анализ воду из коллектора, мы можем, используя реакцию ПЦР с обратной транскрипцией, выяснить, болеют ли жители определенного микрорайона, дома и даже подъезда».

Ученые Московского физико-технического института еще на шаг продвинулись в поисках потенциальных лекарств от меланомы. Сотрудники лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ совместно с коллегами из США изучили цистенил-лейкотриеновые рецепторы (CysLTR), сигнализирующие о воспалительных процессах в организме, в частности об астме, аллергическом рините, меланоме и сердечно-сосудистых заболеваниях. На данный момент лекарств, эффективно воздействующих на эти рецепторы в тяжелых случаях болезни, практически нет.

Сначала биофизики с помощью передовых методов серийной синхротронной и серийной фемтосекундной кристаллографии собрали структурные данные, а затем, построив трехмерные компьютерные модели рецепторов, начали виртуальные поиски веществ, потенциально взаимодействующих с CysLT1R и CysLT2R. Среди 680 миллионов химических соединений удалось выявить 10, способных существенно снижать активность рецепторов. Но главный научный успех заключается в том, что удалось найти одно соединение, полностью блокирующее развитие мутантной формы рецептора CysLT2R (L129Q), извещающего о развитии увеальной меланомы (редкого вида рака глаза).

МФТИ-белок.jpg
Рисунок. Структура лиганд-связывающего кармана CysLT1R. Источник: Biomolecules

«Рациональный дизайн лекарств – современная методика разработки лекарственных препаратов, которая, по разным оценкам, ускоряет разработку лекарств в среднем на три года и удешевляет ее на 20–30 процентов. Виртуальный скрининг с использованием структур – ключевой метод начального этапа дизайна. В нашей работе мы успешно использовали этот метод для CysLT-рецепторов и нашли несколько потенциально многообещающих молекул, которые, однако, нуждаются в дальнейшей оптимизации, если мы хотим использовать их в живых организмах. Важно, что нам удалось найти молекулу, которая „деактивирует“ онкогенный мутант CysLT2R, – она потенциально может стать лекарством от увеальной меланомы», – рассказывает Алексей Мишин, заместитель заведующего лабораторией структурной биологии МФТИ.

В Новосибирском государственном университете занимаются изучением раковых мутаций в организме. Сотрудники лаборатории белковой инженерии факультета естественных наук НГУ предложили использовать метод молекулярной динамики для предсказания устойчивости раковых клеток к химиотерапии.

Сложность в том, что для этого метода компьютерного моделирования требуются гораздо большие вычислительные мощности, поэтому его применение стало возможным только с развитием техники.

«С помощью нашего подхода удалось обнаружить три мутации, каждая из которых полностью отключает фермент (8-оксогуанин-ДНК-гликозилаза – ключевой фермент в раковых клетках, снижающий эффективность противоопухолевых препаратов. – Прим. ред.). И это большая удача – это значит, что клетку стало легче убить химиотерапией, и при наличии таких мутаций в опухоли концентрации лекарств можно снизить. Конечно, все это пока экспериментальные данные, но это еще один шаг к персонализированной медицине», – говорит руководитель работы, член-корреспондент РАН, доктор биологических наук Дмитрий Жарков.

Ученые Самарского университета им. С.П. Королева совместно с коллегами из Самарского государственного медицинского университета разработали новый быстрый метод диагностирования крови с помощью Рамановской спектроскопии.

«Свет может вступать во взаимодействие с биологическими молекулами – кирпичиками нашего организма. Если знать, как именно происходит это взаимодействие, то можно по одной капле крови отследить, как меняется состав организма и не развиваются ли какие-либо патологии. Причем такой анализ можно провести в считаные минуты», – объяснил доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета Иван Братченко.

Самара_спектроскопия.jpg

Ученые разработали портативное устройство для массовых скрининговых обследований, которое в режиме реального времени определяет состав крови, а также оптимизировали методы математической обработки спектральных показателей.

Такая разработка может существенно помочь врачам из отдаленных регионов с постановкой диагноза и своевременным направлением пациента к нужному специалисту. Для того чтобы прибор попал в клиники, потребуется дальнейшая слаженная работа медиков, инженеров, физиков, химиков и математиков по усовершенствованию устройства.