Новое поколение лекарств рождается в море

Борьба с инфекциями и другими заболеваниями остается сложной задачей. Может ли решение прийти из моря?

Жизнь в мировом океане обладает почти бесконечным разнообразием и остается неиспользованным источником биоразнообразия. "Океаны могут быть глубокими или мелкими, с разной приливной активностью и включать уникальные среды, такие как гидротермальные источники", — говорит Брайан МакНил из Университета Стратклайда (Шотландия, Великобритания). "Это означает, что жизнь там невероятно разнообразна. Наши знания о ней, особенно о микробных формах жизни, очень ограничены".

Проект SeaBioTech, начатый в 2012 году, призван сократить эти пробелы в знаниях, исследуя моря и океаны в поисках организмов с новыми свойствами. Цель — найти сырье для мировой биотехнологической промышленности, уделяя особое внимание антибиотикам и другим медицинским соединениям. "Возьмем морские губки", — говорит МакНил, координатор проекта. "Они уязвимы для хищников, грибков и бактерий, но, похоже, не сильно страдают от атак. Отчасти это связано с их внутренним покрытием — биопленкой, которая содержит защитные виды микробов. Мы считаем, что эти микробы производят соединения, отпугивающие грибки и бактерии".

План проекта включает отбор проб организмов из широкого спектра морских сред: от холодных вод Атлантики у Шотландии до вулканически активного района у острова Санторини в Средиземном море. Море там настолько глубокое, что для сбора образцов будет использоваться дистанционно управляемый подводный аппарат. "Ферменты и микробы, способные выживать при температурах свыше 70°C и высоком уровне токсичности, могут представлять интерес для биотехнологий, например, для детоксикации земли или воды", — отмечает МакНил.

Он добавляет, что менее романтичная фаза проекта — лабораторная работа после сбора образцов — будет и самой сложной. Подход включает поиск как интересных генетических последовательностей, так и антибиотической активности. Антибиотики — особенно важная цель проекта из-за растущей устойчивости бактерий к существующим препаратам. Кроме того, могут быть найдены соединения, интересные в качестве добавок для косметики или для заживления ран. Также возможны новые вакцины для быстрорастущей мировой индустрии аквакультуры. Сейчас выращенная на фермах рыба страдает от морских вшей и других паразитов. Проект может привести к созданию рыбных вакцин, менее загрязняющих окружающую среду, чем нынешние.

Эксперты воспринимают проект как оригинальную инициативу беспрецедентного масштаба. "Хотя мы осознали важность морских организмов, их генетики и биохимии еще в 1970-х, сейчас мы яснее понимаем, что микробы и более крупные организмы — это неиспользованный источник генетического разнообразия и соединений, важных для здоровья человека и животных", — говорит Фрэнк Кён, научный сотрудник по натуральным продуктам и мировой медицинской химии фармацевтической корпорации Pfizer (США). Он добавляет, что уже существуют противораковые препараты, открытые в морской среде.

"Многие виды морских микроорганизмов, водорослей и беспозвоночных производят интересные малые молекулы", — говорит Камила Эсгерра, преподаватель лаборатории молекулярного биооткрытия Лёвенского университета (Бельгия). Она участвует в другом финансируемом ЕС проекте морского биооткрытия PharmaSea. Она отмечает, что SeaBioTech предназначен для выяснения, как эти молекулы могут работать в качестве фармацевтических препаратов. Однако может пройти 10–15 лет, прежде чем результаты проекта превратятся в пригодные для использования лекарства или методы лечения.

Возможно, самой большой проблемой проекта станет общественное принятие новых соединений из моря, считает Ивонн Армитидж, руководитель сектора бионаук в Сети передачи знаний в области бионаук правительства Великобритании. Однако химические вещества из морской среды уже используются в косметике, продуктах питания и нутрицевтиках, поэтому эта проблема должна быть решаемой.

Еще одной возможной проблемой является политический вопрос интеллектуальной собственности в дикой природе. Эсгерра говорит, что юрисдикцию над этими ресурсами имеет "несогласованная и сложная смесь правовых областей", включая Конвенцию ООН по морскому праву, Конвенцию о биологическом разнообразии и ряд законов об интеллектуальной собственности. В прошлом университеты и компании собирали и использовали образцы почвы и воды без оплаты и надлежащих договоров, контролирующих их использование.

Однако Кён, который также является неоплачиваемым членом научно-консультативного совета проекта, утверждает, что в последнее время в этой области был достигнут прогресс. Он заключает: "Сейчас нации рассматривают биоразнообразие как часть своего богатства, и существует понимание, что за него нужно платить".