В интервью «ГА» заведующий лабораторией исследований физиологически активных веществ Института физиологии НАН РА, кандидат биологических наук Армен ВОСКАНЯН говорит о разработке препаратов для снятия боли.
— Г-н Восканян, какими исследованиями занимается ваша лаборатория?
— Мы занимаемся исследованиями физиологически активных веществ, которые могут быть использованы при разработке лекарственных препаратов, в первую очередь – анальгетиков, лекарств, снимающих боль. Природных физиологически активных веществ огромное количество, но наши научные интересы связаны с ядами животных – пчел, змей, скорпионов, жаб и некоторыми эфирными маслами, которые получают от эфироносных растений.
— Почему в организмах некоторых животных вырабатываются яды? Какую роль они играют в их жизни?
— Яды — это своего рода биологическое оружие, которое используется этими животными в основном как умерщвления жертвы, так и в качестве средства защиты. В организмах ядовитых змей это вещество вырабатывается в видоизмененных слюнных железах, которые раньше выполняли пищеварительную функцию, а потом эволюционировали и стали вырабатывать яд, оказывающий очень негативное воздействие на жертву или того, кто представляет опасность. Это может быть какое-то животное или человек. Некоторые яды парализуют мышцы, вызывают проблемы с кровеносной системой и питанием мозга, оказывают воздействие на нервную систему, вызывают удушье и даже галлюцинации. Удав не является ядовитой змеей, он просто сжимает свою жертву, что приводит к удушью. Лев тоже хватает свою добычу за горло, чтобы вызвать удушье. То есть и ядовитые, и неядовитые животные, защищаясь от того, кто представляет опасность, или пытаясь овладеть жертвой во время охоты, стремятся нарушить дыхание тем или иным способом. В организмах ядовитых животных существует аппарат для введения яда. Змея поражает свою жертву или того, кто представляет опасность, кусая зубами, пчела – через жало. А вот у жабы яд выделяется кожей.
— А какую функцию выполняют эфирные масла в жизни растений?
— Растения не могут сопротивляться, скрыться от опасности, убежать, поэтому они вырабатывают защитные соединения, к числу которых относятся и эфирные масла. Эти вещества защищают растения от бактерий, грибов, плесени. Причем некоторые растения производят так много эфирного масла, что другие растения не селятся рядом с ними.
— А как защищаются растения, которые не вырабатывают эфирные масла?
— У них свои методы защиты. Они вырабатывают дубильные вещества, антиоксиданты и т.д. Некоторые растения сами вырабатывают консерванты, которые лучше сохраняют их плоды.
— Как вы получаете данные для разработки лекарственных препаратов?
— Сегодня существует достаточно много возможностей для получения этих данных. Это и исследования, которые проводятся с использованием лабораторных животных, в частности, крыс, и эксперименты, которые проводятся на клетках и тканях, а также компьютерные программы по молекулярному моделированию, которые позволяют получить результаты, не используя экспериментальных животных и ткани. Это наиболее гуманный и быстрый способ получения данных. Но результаты, полученные с помощью компьютерных программ, все равно должны проверяться и получить подтверждение традиционными исследовательскими методами. Сейчас в процессе исследований стали активно использоваться и современные атомно-силовые микроскопы, которые позволяют увидеть 3D структуру, а также замораживающие электронные микроскопы, которые показывают состояния одиночных молекул и отдельные белки, что очень важно.
В каждой клетке нашего организма существуют рецепторы, которые позволяют определить наличие вокруг тех или иных веществ. Эти вещества активируют рецепторы, и мы видим реакцию на них клеток. Рецепторы есть как на поверхности, так и внутри каждой клетки нашего организма. При исследовании природы боли и разработке препаратов исследование их участия очень важно.
— Какова природа боли, почему она возникает?
— Боль – своего рода защитный механизм, предупреждающий нас о том, что в организме произошло повреждение. Принято считать, что у нас пять органов чувств, чувствительность кожи иногда учитывается, хотя именно на ней расположено самое большое число рецепторов. Это и термические рецепторы, воспринимающие изменения температуры, и неспециализированные, которые имеют проводниковую систему, связывающую поврежденный участок кожи с головным мозгом. Силу и длительность боли оценивают разные структуры. Болевые нейроны проводят сигнал о боли в мозг с разной скоростью, например, при укусе пчелы мы сначала ощущаем резкую боль, а потом долгое время ноющую.
Приведу интересный пример. У нас есть рецепторы, которые чувствуют тепло и предупреждают нас о том, что рядом огонь или другой источник высокой температуры, но на этот же рецептор может действовать и вещество, которое получают из жгучего перца. Поэтому, когда этот рецептор передает информацию в мозг, мы ощущаем жжение, хотя температурное воздействие отсутствует. Нечто подобное происходит и при воздействии охлаждающего вещества, например, ментола. Температурного воздействия тоже не происходит, но мы ощущаем охлаждение. В 2021 году американские ученые Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за фундаментальное открытие. Они определили рецепторы, отвечающие за температурное и механическое воздействие, расшифровали механизм преобразования физических сигналов в нервные импульсы.
— К сожалению, если бы Ардем Патапутян работал на исторической родине, он не добился бы таких результатов…
— Еще в ХVIII веке Бенджамин Франклин — один из самых выдающихся политических деятелей того времени говорил, что «инвестиции в знания приносят наилучшие проценты». Он считал знания высшей ценностью, которая должна приносить пользу обществу. Серьезные научные открытия требуют очень внушительных финансовых вложений. В частности, научные достижения Ардема Патапутяна и Дэвида Джулиуса – результат очень дорогостоящих исследований. Проблема не в том, что у нас нет одаренных ученых, они есть и делают больше, чем, казалось бы, это возможно в наших условиях, получают результаты, которые публикуются в очень авторитетных международных научных изданиях, но здесь на исследования выделяются более чем скромные средства, а в обществе и на государственном уровне наука не воспринимается как важнейший фактор развития нации и обеспечения ее безопасности. Без развития науки мы не будем иметь эффективной системы образования, современных специалистов, развитого общества.
В нынешнем очень неспокойном мире создание условий для эффективного развития науки — обязательное условие сохранения государственности. Но, к сожалению, и в нашем обществе, и на государственном уровне отсутствует адекватное представление о стратегически важной роли науки. Хочу еще раз подчеркнуть: наука важна даже не потому, что ее развитие приводит к получению результатов в той или иной области, она качественно меняет общество, создает возможности обеспечения безопасности и принятия стратегически важных решений. У нас нет природных запасов энергоресурсов, за счет которых выживают некоторые страны, но и они сегодня стремятся создать науку, вкладывают в ее развитие огромные средства, потому что природные ресурсы рано или поздно иссякнут или потеряют свою актуальность.
Наш самый важный национальный ресурс – это люди, способные эффективно заниматься интеллектуальной деятельностью, но они достигают успехов вопреки реальным условиям. Приведу конкретный пример. Мы получили заказ и, соответственно, финансирование на разработку препарата, снимающего боль. В лабораторных условиях наш препарат подтвердил свою эффективность. Наши американские коллеги заинтересовались этой разработкой и предложили сотрудничество, но наше финансирование закончилось, а новый грант мы не получили. Теперь мы продолжаем исследования на личные средства. Случай беспрецедентный, аналогичную ситуацию невозможно представить себе ни в одной стране мира.
— К сожалению, проблема финансирования науки обсуждается уже много лет, но не находит решения. Некоторое увеличение финансирования не смогло принципиально изменить ситуацию. И все-таки наука жива, поэтому давайте вернемся к вашим исследованиям и ожидаемым результатам. Какие компоненты входят в состав вашего препарата?
— Мы исследуем яд гюрзы, одного из видов гадюки, обитающей в Армении. Как показали эксперименты, при очень малых дозах этот яд оказывает обезболивающее действие, поскольку блокирует нейроны, проводящие боль. Однако возник вопрос: обладает ли этот яд анальгетическим действием при больших дозах? Экспериментально подтверждено, что анальгетическое действие этого яда сохраняется и при больших дозах, но это свойство маскируется сильным болевым действием. Кроме того, мы исследовали и эфирное масла орегано (душица), растущего в Италии, Турции, Греции и того, что растет в нашем высокогорье. Оказалось, что наше масло орегано существенно отличается по составу от полученного от тех же растений, растущих в других регионах. Оно отличается высоким содержанием фитоканнабиноидов. Тогда мы совместили змеиный яд с эфирным маслом нашего орегано и оказалось, что полученное вещество обладает сильным анальгетическим действием. При этом полученный препарат не имеет побочного действия, что особенно важно. Сегодня наша задача довести эту разработку до конца, получить готовый препарат, который найдет практическое применение. Очень надеюсь, что несмотря на все трудности, нам удастся выполнить эту задачу.
