Исследования молодых ученых Института - лауреатов премии мэрии Новосибирска – в Новостях Сибирской науки и на сайте Академгородок. "Продолжаем представлять молодых ученых - лауреатов премии мэрии Новосибирска этого года. Руководитель лаборатории биоактивных неорганических соединений Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, к.х.н. Михаил Шестопалов был награжден за изучение металлокластерных комплексов в качестве агентов для медицинской диагностики и терапии онкозаболеваний."

Академгородок (academcity.org), 05/07/2019

 

Продолжаем представлять молодых ученых - лауреатов премии мэрии Новосибирска этого года

Подробнее о проведенных исследованиях и перспективах применения их результатов в клинической практике.

– Начиная с 2010 года мы с коллегами изучаем различные неорганические соединения с точки зрения их возможного применения в биологических или медицинских системах. К настоящему времени мы получили перспективные результаты, что стало основанием для создания нашей лаборатории. Вышло несколько статей в международных журналах с высоким импакт-фактором. А теперь к этому перечню можно добавить и премию от мэрии.

– Какие именно химические соединения Вы изучаете?

– До недавнего времени это были октаэдрические металлокластерные комплексы, сейчас список несколько расширяется.

– Для человека, несведущего в химии, такой термин звучит немного пугающе. Можете объяснить, чем интересны именно эти соединения?

– Они обладают рядом свойств, которые востребованы в медицине и в биологии. Некоторые из них содержат тяжелые элементы, которые очень хорошо поглощают рентгеновское излучение. Соответственно, их можно использовать как рентгеновские контрастеры. Но для этого их надо правильно синтезировать, обезопасить, сделать так, чтобы организм их выводил за достаточно ограниченный промежуток времени. А затем, совместно с биологами – проверить, как они работают на клеточных культурах и лабораторных животных. Созданием таких препаратов мы занимаемся вместе с НИЦ имени Мешалкина.

– А что насчет онкотерапии?

– Существует относительно новый метод лечения онкологии – фотодинамическая терапия. Происходит всё следующим образом: в организм вводятся светочувствительные соединения (фотосенсибилизаторы), которые могут избирательно накапливаться в клетках опухоли. Затем эти ткани облучают светом с определенной длиной волны. В основном – красной. Поглощая свет, эти соединения образуют активные формы кислорода, которые убивают клетку. Однако, свет, в том числе красный, имеет ограниченную проницаемость внутрь организма, в связи с чем в мире, и в нашей лаборатории в том числе, разрабатываются новые фотосенсибилизаторы способные активироваться под действием рентгена. Пока этот метод лечения только изучается, первые работы в этой области были опубликованы лишь пару лет назад. Мы же изучаем класс неорганических соединений, которые в перспективе тоже могут применяться в такой терапии.

– Это именно терапия?

– Это тераностика, есть такой термин, объединяющий два понятия – терапию и диагностику. Соединения, которые мы взяли для изучения, хорошо люминесцируют в красном диапазоне, который оптимален для изучения биологических материалов, поскольку у него максимальная глубина проникновения в ткань. Благодаря этому, обеспечив адресную доставку в опухолевые ткани, их можно использовать в диагностических целях. Но если их активировать сильнее (с помощью того рентгена), они начнут выделять упомянутый активный кислород, т.е. производить терапевтическое воздействие на опухоль. Все зависит от интенсивности воздействия и состава конкретного соединения. В случае успешного завершения работы, мы сможем делать как чисто диагностические комплексы, у которых генерация кислорода будет практически нулевой, так и соединения «двойного назначения». Кроме того, рентген-контрастные вещества, о которых я говорил ранее, тоже направлены на диагностику, в том числе и онкологических заболеваний.

– На какой стадии Ваша работа находится сейчас?

– Смотря, о какой группе соединений идет речь. Собственно, в нашей лаборатории мы занимаемся решением химических задач в первую очередь. При этом мы исследуем одновременно большой набор таких веществ. И, в зависимости от полученных результатов, продолжаем работу уже в плотном сотрудничестве с теми или иными биологическими и медицинскими научными центрами: ФИЦ ИЦиГ, НИЦ им. Мешалкина, НИИТО и другими.

Например, с другим подразделением клиники Мешалкина (где лечат онкологию) мы разрабатываем препарат для нового вида фотодинамической терапии, которая активируется рентгеновским излучением. Сейчас перед нами стоит задача придать ему селективность по отношению к раковым клеткам. И если нам это удастся, то обычную процедуру лучевой терапии можно будет многократно улучшить (снизить дозу облучения, повысить его эффективность и т.п.). В рамках этого проекта мы вышли на стадию экспериментов с мелкими лабораторными животными.

– Можно прогнозировать какие-то сроки выхода на клиническое применение первых препаратов, созданных на основе Вашей работы?

– Опять же, смотря в каком направлении. В ближайшие пару лет мы, видимо, сможем дать первый рентген-контрастный препарат. Мы уже располагаем его формулой и сейчас отрабатываем синтез, был ряд экспериментов на клеточных культурах и животных, теперь мы готовим новую серию, уже близкую к доклиническим испытаниям. А дальше начинаются доклинические и клинические испытания, где сроки зависят уже не от нас. У этого препарата поначалу будет ряд недостатков: по эффективности он будет соответствовать применяемым сейчас аналогам, но стоить будет значительно выше. Это нормальная ситуация для новых препаратов на момент выхода из лаборатории. И как только он дойдет до стадии промышленного производства, его цена резко снизится. А параллельно будет идти работа по его совершенствованию, чтобы он стал эффективнее тех препаратов, которые есть в распоряжении врачей сейчас. Что касается онкотерапии, там ситуация сложнее. Мы сейчас сосредоточились на глубинной фотодинамической терапии, использующей рентгеновское излучение. Она в современной медицинской практике еще не применяется, есть лишь несколько научных проектов в разных странах. И тут делать прогнозы не хотелось бы, потому что сложно предугадать, с какими задачами в этом направлении нам еще предстоит столкнуться. Например, в настоящее время нет даже специализированного медицинского оборудования для такого рода процедур, его тоже надо создавать или усовершенствовать уже имеющееся.

Сергей Исаев 

 

Исследования сотрудников Института – в репортаже "Вести НСК". "Ученые Института неорганической химии создали уникальную разработку, которую будут использовать при создании компьютеров будущего – быстрых, легких, миниатюрных и максимально дешевых. О том, что вчера считалось лишь фантастикой.
 
 

 

Исследования сотрудников Института – на страницах "Наука в Сибири" и других СМИ.

"На поверхности двухслойных углеродных нанотрубок химики протравливают дырки, которые повышают чувствительность сенсора к воде. Результаты работы опубликованы в журнале Carbon"
 
Датчики влажности устанавливают в самых разных помещениях, для которых критично содержание молекул воды в воздухе, например, в чистых высокотехнологических производствах, в музеях, в медицинских учреждениях и даже в овощехранилищах.
Виталий Сысоев за экспериментальной установкой для измерения сенсорного отклика
Виталий Сысоев за экспериментальной установкой для измерения сенсорного отклика

14 июня на торжественной церемонии вручения государственных наград Российской Федерации глава региона Андрей Травников вручил Почётную грамоту Президента РФ д.х.н. Игуменову Игорю Константиновичу за заслуги в научной и педагогической деятельности, подготовке высококвалифицированных специалистов.

Поздравляем Игоря Константиновича и желаем дальнейших успехов!