Диабет вышел на седьмое место в списке причин человеческой смертности, который составила Всемирная организация здравоохранения, хотя еще в 2000 году даже в десятку не входил.

Средства, которые помогут победить заболевание, ищут сегодня во многих научных лабораториях мира. В том числе — в Уральском федеральном университете. Исследование возглавляет Ирина Данилова, заведующая кафедрой медицинской биохимии и биофизики УрФУ. Над задачей вместе с ней работают практикующий эндокринолог, доцент кафедры иммунохимии Химико-технологического института УрФУ Виктор Емельянов и другие коллеги из университета.

«Диабет считается неизлечимым, дает много осложнений и снижает качество жизни человека. Хочется помочь людям, уменьшить страдания. Поэтому им и занялись. Химики УрФУ синтезировали соединения, а мы тестировали и обнаружили свойства, которые могут привести к созданию противодиабетического препарата. Так что это большая совместная работа химиков, биологов, врачей», — поясняют ученые.

«Соединения нам ситезировали те же химики, которые нашли вещества для борьбы с Эболой»

Виктор Емельянов: Для начала немного ликбеза. Диабет бывает двух типов. В первом случае у пациента погибают бета-клетки, которые выделяют инсулин, и гормон перестает вырабатываться. При диабете второго типа бета-клетки не погибают, но работают неправильно — чувствительность к собственному инсулину снижается, организм страдает.

Сегодня медицина не лечит диабет — ни первого, ни второго типа. В первом случае она помогает организму восстановить метаболизм с помощью вводимого извне инсулина, во втором — корректирует обмен веществ специальными таблетками.

В 2009 году ученые из химико-технологического института синтезировали соединения с потенциальными противодиабетическими свойствами. Чтобы вы понимали: это тот институт, где под руководством академика РАН Олега Чупахина разработали «Триазавирин» — противовирусный препарат, способный лечить грипп и Эболу. Вещества они отдали для тестирования коллегам с кафедры иммунохимии — так началось исследование.

Соединения показали способность бороться со свободными радикалами, которые усиленно образуются при многих болезнях — от Альцгеймера и онкологии до аутоиммунных. Диабет первого типа как раз аутоиммунное заболевание — возникает, когда собственная иммунная система повреждает поджелудочную железу. Кроме того, при тестах выяснилось, что вещества способны блокировать реакцию гликирования — присоединения сахара к белку. Это важное свойство для противодиабетического препарата.

«Когда первые опыты дали обнадеживающие результаты, решили экспериментировать на животных. Подали заявку и выиграли грант Российского научного фонда (РНФ). На эти средства и ведем исследования с 2016 года по настоящее время: закупаем оборудование и материалы, в том числе — крыс», — поясняют ученые.

Ирина Данилова: Синтезированные соединения — лишь часть нашего исследования. Когда тесты показали хорошие результаты, мы обратились к ученым кафедры технологий органического синтеза. Там работают по зеленым технологиям — выделяют соединения с необходимыми свойствами не из химикатов, а из органического сырья. Сегодня мы исследуем действие тех и других соединений.

«Вызвать диабет у крыс непросто, но мы научились»

В. Е.: На создание лекарственного препарата уходят годы. Тот же «Триазавирин» появился в аптеках через 30 лет после испытания первых соединений. У нас пока продолжается первая стадия — экспериментальная: нет никаких лекарственных формул, мы исследуем действие соединений на крысах.

И. Д.: Изначально лабораторные крысы здоровы — есть даже специальные ГОСТы, которым животные должны соответствовать. Для исследований научились вызывать у грызунов диабет. Это был отдельный труд: найти модель, которая давала бы стабильно одинаковый результат. Малейшее изменение условий — и диабет не возникает.

Не думайте, что крысы — это просто расходный материал. Я их люблю, наши студенты любят. Над каждой трясемся, даже балуем: бегаем за одуванчиками — крысы их любят, витаминами поим, гладим, разговариваем с ними. Делаем все, чтобы зверек не умер от этого диабета, чтобы довести до уровня, когда можно его лечить.

Ирина Данилова: «Вызывать диабет 1-го типа проще: химические вещества поражают поджелудочную железу и та перестает вырабатывать инсулин. Для диабета второго типа требуются другие условия: ограничение в движении, высококалорийная пища, добавки, которые влияют на метаболизм. Опытным путем выяснили, что самки с диабетом первого типа дадут потомство тоже с диабетом. Механизм этого переноса еще предстоит изучить, потому что генетика тут ни при чем».

В. Е.: Крысы — не самые близкие к человеку животные с точки зрения генетики, зато их геном лучше изучен. К тому же в среднем эти грызуны живут три года: можно наблюдать, как животное заболевает, как на его организм влияют вещества, что мы исследуем.

Например, тест на канцерогенность длится как раз три года: только за такой период можно понять, не вызывает ли соединение новообразований. Еще оценивают эмбриотоксичность — как соединения воздействуют на способность самки к вынашиванию, как сказываются на потомстве.

«У животных пораженная поджелудочная начала восстанавливаться»

В. Е.: К новым медпрепаратам предъявляют ряд требований. В их числе минимальная токсичность для организма. Принцип «одно лечит, другое калечит» сегодня неактуален. Наоборот, хорошее лекарство благотворно воздействует и на другие нарушения в работе организма. Наша задача — найти такое соединение.

Препараты, которые применяют при инсулиннезависимом диабете, можно условно поделить на четыре группы. Первые усиливают действие собственного инсулина. Вторые стимулируют выделение гормона. Третьи снижают всасывание углеводов в кишечнике — чтобы не поступал лишний сахар в кровь. Четвертые повышают выведение глюкозы из организма с мочой — тоже чтобы понизить содержание сахара. Мы надеемся, что найдем вещества, которые будут выполнять сразу несколько функций. Сегодня уже определили вещества-лидеры и среди химикатов, и среди органических соединений.

И. Д.: Главный лечебный эффект, которого добились на сегодня, — регенерация пораженной поджелудочной железы у крыс. Те немногие клетки, что сохранили способность выделять инсулин, после применения вещества начали делиться, уровень собственного инсулина в крови повысился.

В. Е.: Говорить о том, что работа поджелудочной железы полностью восстановится, мы не готовы. Как врач, не могу давать ложных надежд. Зато есть основания предполагать, что когда-нибудь с помощью средств подобного рода необходимая доза инсулина у больных диабетом первого типа снизится.

И. Д.: Диабет страшен тем, что вызывает осложнения — от слепоты и почечной недостаточности до поражения нижних конечностей, вплоть до гангрены. Мы установили, что в структуре глаз и почек животных произошли положительные изменения под влиянием изучаемых веществ.

«Осталось найти деньги на дальнейшие исследования»

И. Д: Конечно, эти результаты нельзя взять и перенести с крысы на человека. Все-таки генетика и организмы у нас отличаются. Следующим этапом должны стать масштабные доклинические исследования — когда наши соединения будут тестировать на других видах животных. При положительных результатах последуют клинические испытания — препараты будут принимать люди, добровольцы. Но это потребует времени и, главное, денег.

В. Е.: Потребность в таком препарате высока — говорю как врач-эндокринолог. К нам периодически обращаются люди, готовые стать первыми добровольцами как можно скорее. Но поэтапный подход, принятый в России, нельзя нарушать. Кроме того, для следующих этапов — доклинического и клинического — понадобится в три-четыре раза больше средств, чем выдали нам на эксперименты. Так что сказать, когда в аптеках появится уральское лекарство, облегчающее течение диабета, к сожалению, мы не можем.

______________________

Проект «Человек наук» посвящен уральским ученым, которые меняют мир к лучшему. Их имена неизвестны широкой публике, но именно они развивают российскую науку. В каждой публикации журналисты 66.RU опускают свои дилетантские вопросы и оставляют ответы ученого в виде монолога.