БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ПОИСК НОВЫХ ЛЕКАРСТВ
АЛЕКСАНДР КАГАНСКИЙ
ДОЦЕНТ, ГЛ.Н.С., ДИРЕКТОР ЦЕНТРА ГЕНОМНОЙ И РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ ШБМ ДВФУ
ОСТРОВ 10-21. ВЛАДИВОСТОК, ОСТРОВ РУССКИЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕНСИВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИДЕРОВ
Ситуация с биоразнообразием достигла критической точки. За последние 40 лет потеряно больше половины видов, которые были на Земле. Поэтому данные об исчезающих организмах очень ценны. Наша цель — способствовать (+) сохранению биоразнообразия и (++) развитию биомедицины, увязав (+) с (++). Одно невозможно без другого, а в комплексе — необходимо для выживания человечества. Изучение и защита биоразнообразия — это сложная задача, и тут можно продемонстрировать силу международного сотрудничества, чтобы вместе создавать ценные препараты.
Центр геномной и регенеративной медицины был создан в Дальневосточном федеральном университете в 2017 году. Руководитель Центра геномной и регенеративной медицины Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Александр Каганский создает центр согласно принципам междисциплинарного взаимодействия, приверженность которым он приобрел за 13 лет работы в Университете Эдинбурга в Шотландии, взаимодействуя с широким кругом выдающихся ученых из разных дисциплин, таких как Нобелевский лауреат, физик Питер Хиггс. Ученые совместно работают над вопросом междисциплинарности и ее роли в решении современных проблем.
Каганский стал одним из идейных вдохновителей международного движения по изучению и сохранению биоразнообразия Земли во имя выживания человечества, а именно международного консорциума Bio2Bio. В январе 2018 года ученые из 18 стран, включая Великобританию, Россию, США и Австралию, в международном научном издании Journal of Global Health обратились к ученым всего мира с заявлением о необходимости защиты биоразнообразия.
Параллельные вычисления
Значительная часть из десяти миллионов видов грибов, растений и животных в мире находится под угрозой исчезновения. Потеря биоразнообразия сводит к минимуму возможности создания новых лекарств и будущих медицинских открытий. С растущей потерей биоразнообразия мы должны бороться и действовать сейчас, чтобы не потерять новые шансы для спасения людей в будущем.
Рабочая группа «Биоразнообразие для выживания с помощью биомедицины» (Bio2Bio) является глобальной междисциплинарной инициативой для поддержки ученых, работающих над тем, чтобы две проблемы — сохранение видового разнообразия и поиск новых лекарств — взаимовыгодно решались. С момента создания Bio2Bio в 2016 году прошло всего два года, но уже сейчас это сообщество насчитывает участников более чем из 40 стран. Цель такого взаимодействия — экстренная выработка устойчивого курса на консервативное информированное использование природных биологических ресурсов Земли для сохранения здоровья и жизней людей, а также в связи с сохранением самого биоразнообразия на планете.
В качестве наглядного примера коллаборации ученых можно привести текущие исследования редких лекарственных растений острова Маврикий.
Экстракты этих растений передали коллеги из университета Маврикия в дальневосточный банк биомолекул, который формируется при центре геномной и регенеративной медицины ДВФУ и насчитывает соединения более чем 100 эндемичных и редких видов.
Согласно предварительным данным международного коллектива ученых из ДВФУ, а также из университетов Эдинбурга и Маврикия по меньшей мере три растения содержат соединения, способные активировать клеточные механизмы, прерывающие рост и распространение раковых клеток (результаты исследований этих растений подготовлены в двух статьях, находящихся в данный момент на рецензии в двух международных печатных изданиях). Ученые рассчитывают, что их исследования позволят выявить новые лекарственные препараты для лечения. Помимо этого, ценна именно информация о химических и фармакологических свойствах молекул в живых организмах, поэтому, получив такую информацию, эти молекулы можно будет получать в неограниченных количествах химическим путем для лечения пациентов. Само исчезающее растение при этом необходимо защитить от исчезновения в качестве ответной помощи уже от человека растению.
Учитывая тревожное состояние экологии в связи с климатическими изменениями и хозяйственной деятельностью человека, под угрозой оказалось состояние большей части морской и наземной биоты. Одним из наименее затронутых этими факторами регионов мира является слабо заселенный человеком дальневосточный регион Российской Федерации. Уникальным по численности и составу является морское и наземное биоразнообразие. Кроме этого, на прилегающих территориях Китая, Кореи и Японии сохранились традиции использования природных ресурсов в медицине, а также идет плодотворная работа по выявлению высоко эффективных лекарств из природных источников (например, Нобелевская премия по физиологии и медицине была недавно присуждена за открытие в Китае артемизина — природного лекарства против малярии).
Дальний Восток России — это уникальный регион для таких исследований, потому что здесь много нетронутого леса и моря, есть экологически чистые источники природных соединений.
Таким образом, при условии бережного изучения и сохранения видов дикой природы Дальний Восток обещает стать шансом выживания для всего человечества. Вновь образованная Школа Биомедицины (ШБМ) ДВФУ и биологический институты ДВО РАН, накопившие многолетний опыт идентификации и исследования природных лекарственных соединений, имеют уникальную возможность для глобального лидерства в этой сфере. В настоящий момент ученые ШБМ ДВФУ начали консолидацию лучших мировых заповедников дикой природы, а также центров и лабораторий, ведущих скрининг и разработку лекарств «из природы».
Но техногенная среда развивается быстро, поэтому нам нужно действовать незамедлительно. Это одно из перспективных направлений биотехнологии, оно будет способствовать развитию связей науки и бизнеса, взаимопониманию на уровне политики, чтобы совместно защищать биоразнообразие и природу — источники ценных биологических соединений.
Bio2Bio: Глобальное междисциплинарное сотрудничество
Консорциум Bio2Bio был создан при поддержке Глобальной молодежной академии (Global Young Academy, GYA, офис в Халле, Германия), одним из членов координационного совета которой является Александр Каганский.
Цели GYA включают в себя поддержание научных исследований по всему миру, улучшение качества жизни при помощи науки, упрочнение международных и междисциплинарных научных связей, а также другие глобальные проблемы, связанные с академической деятельностью.
Задачи международного консорциума Bio2Bio состоят в том, чтобы усилиями молодого поколения в науке сохранить знания о лекарственных свойствах различных видов, создать глобальный центр знаний для биоразнообразия и биомедицины и разработать новые фармацевтические препараты от природы, одновременно защищая биоразнообразие.
Эксперты отмечают, что сохранение биоразнообразия может стать одним из важнейших путей для достижения 17 целей устойчивого развития, определенных Организацией Объединенных Наций, связанных с преодолением голода, борьбой с климатическими изменениями, охраной обитателей водной среды и жизни на Земле. Подробнее это описано в статье, опубликованной в издании Journal of Global Medicine.
Философская подоплека исследований
АЛЕКСАНДР КАГАНСКИЙ
Доцент, гл.н.с., директор центра геномной и регенеративной медицины ШБМ ДВФУ
Основная тема исследований — онкогенез. Я пытаюсь понять, как на молекулярном уровне раковые клетки отличаются от нормальных.
Раковые исследования, биоразнообразие и будущее медицины
Фенотипический скрининг
Поиск и заготовка сырья из природных источников
Экстракция и фрак-
ционирование
Фенотипическая характеризация эффектов на раковых клеточных культурах
Характеризация активных компонентов, их биохи-
мических свойств и меха-
низмов действия
Резюме
В статье Сканнелла и коллег в журнале Nature Diagnosing the decline in pharmaceutical R&D efficiency авторы подчеркивают тот факт, что фармацевтическая индустрия практически исчерпала все химические варианты для изобретения лекарств, причем молекулярное разнообразие в библиотеках химических соединений этих компаний совершенно не удовлетворяет запросам медицины. По нашему мнению, эффективное молекулярное разнообразие в природе многократно превышает этот относительно узкий, созданный человечеством в XX веке, спектр химических соединений для нужд медицины, поэтому исследование природных соединений современными методами — это будущее биомедицины. Кроме этого, благодаря возросшим научно-техническим возможностям, ответственный практический интерес к биоразнообразию послужит на благо оного, так как люди будут прилагать все усилия к сохранению того, что позволит сохранить жизни им и их потомкам.
АКТУАЛЬНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ
Публикация в журнале Jounal of Global Medicine по теме лонгрида — Биоразнообразие, поиск лекарств, и будущее глобального здоровья
Антибиотические и антибиотик-стимулирующие свойства экстрактов тропических морских губок
Настоящее и будущее исследований онкологических заболеваний пищевода: опыт изучения водорослей и другие перспективы
Обзор в журнале Oncotarget об успехах и перспективах противораковой фунготерапии
#биоразнообразие #биомедицина #экология #фармакология #биология #эпигенетика
Больше лонгридов и заданий доступны при записи на курс