Роспатент назвал лучшие изобретения в медицине, запатентованные в период с 2023 года. В «золотую» десятку вошло средство на основе эхинохрома А – самого распространённого пигмента морских ежей. Авторы изобретения, единственного в списке с Дальнего Востока, – учёные Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ). Судьба нового средства пока довольно туманна – его ещё предстоит «задействовать» в полной мере. Новости VL.ru выясняли, какой путь проходит изобретение от лаборатории до практического применения.
Лаборатории
Первым делом нам показывают гордость института – спектрометр ядерного магнитного резонанса (ЯМР), позволяющий устанавливать структуру сложных химических соединений. В нашем регионе есть ещё несколько ЯМР-спектрометров, но этот самый мощный на Дальнем Востоке, он стоит около 5 миллионов евро.
«В нашей работе структура – это самый первый шаг. Без знания структуры вещества невозможно изучение его биологической активности и механизма действия, что необходимо для создания лекарств, косметики и других продуктов», – объясняет заместитель директора института по научной работе, доктор биологических наук, доцент Михаил Кусайкин.
В одной из химических лабораторий работают с ферментами из морских бактерий и полисахаридами из водорослей. Здесь много разнообразного научного оборудования для выделения и идентификации веществ. После того, как вещество получено и его структура установлена, можно приступать к следующему этапу – изучению биологической активности. Это делают как на моделях «ин витро», т. е. на отдельных клетках, так и «ин виво», т. е. на животных. Если все манипуляции с клетками прошли удачно и изучаемое вещество показало определённую активность, можно приступать к испытаниям на животных. А дальше – разрабатывать технологию получения вещества в большом масштабе и, наконец, в зависимости от свойств вещества, технологию производства лекарства, биологически активной добавки или ингредиента для косметики.
«Всё это довольно сложные задачи, – говорит Михаил Кусайкин. – Представьте, вы растёрли в ступке какое-то растение. В этом порошке множество разных веществ, а нужно только одно. Процесс выделения вещества длится от месяца до года, и столько же времени может потребовать установление его структуры».
Разработка нового продукта – долгая и кропотливая работа, которая не всегда заканчивается удачей. На вопросы о практическом применении изобретений учёные обычно отвечают, что их задача – получение новых знаний, а не поиск применения научных результатов. Иногда новый препарат даже можно рассматривать как побочный продукт. Это не умаляет его ценности. Просто в процессе исследования выясняется, что найденное вещество имеет нужную активность и не токсично, а его источник доступен.
«Предположим, из выловленной у Сейшельских островов глубоководной губки мы выделили вещество с очень высокой активностью, противоопухолевой или антибактериальной, – рассказывает Михаил Кусайкин. – Но дальше дело не пойдёт, если источник труднодоступен либо содержит как полезные, так и токсичные вещества. Создание технологий – это отдельная работа, требующая гораздо большего времени и денег. Потому что в лаборатории мы можем провести эксперимент и в полутора миллилитрах, а на производстве – нет».
«Песчаный доллар»
На морском дне обитает плоский морской ёж (Scaphechinus mirabilis). За схожесть с большой монетой его называют песчаным долларом. У него мелкие и совсем не жёсткие иглы. Из этого ежа и был выделен эхинохром А.
Естественное старение кожи вызвано несколькими факторами, в том числе действием солнечных лучей. Эхинохром А препятствует разрушению внеклеточного коллагена, способствует сохранению структуры кожи и её функциональности при длительном УФ-облучении. Кроме того, он предотвращает развитие воспалительных и аллергических реакций. Для борьбы с эффектами старения сейчас активно используют витамины С и Е, экстракты соевых бобов, облепихи, куркумы, зелёного чая, винограда, граната. Но в них мало биологически активных веществ. В ТИБОХ получили индивидуальное соединение из панциря морских ежей, обладающее высокой биологической активностью.
У средства на основе эхинохрома А долгая история, но только сейчас оно вошло в топ-10 от Роспатента.
Лаборатория химии природных хиноидных соединений – единственная в институте, где удалось создать три лекарственных препарата. В одном из них, Гистохроме, которому в этом году исполняется четверть века, действующим веществом как раз является эхинохром. Гистохром давно и успешно применяется в офтальмологии и кардиологии, он многим спас здоровье и жизнь. Несколько лет его выпускал завод Брынцалова, но в силу разных причин выпуск лекарства прекратили. В институте рассказывают, им до сих пор звонят люди, пытаясь найти этот препарат.
Исследование ставших основой Гистохрома пигментов продолжается. Кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник Наталья Мищенко рассказывает:
«Сейчас чего только не делают из морского ежа, посмотришь информацию в интернете – от всего помогает. Это всё благодаря нашим исследованиям. Работа проделана огромная, веществ разного действия выделено много. Выделить-то выделили, а выпускать некому».
Да, есть продукты, есть БАДы, выпущенные благодаря работе с ежами, – но их меньше, чем могло быть. О свойствах эхинохрома А и вариантах применения опубликовано около сорока научных статей. Вот то, что точно у всех на слуху – это шоколад приморской кондитерской фабрики «Морской ёж и ламинария».
«В этом продукте не просто экстракт ежа, – говорит Михаил Кусайкин. – Мы разрабатывали его около года. Оказалось, сам экстракт в шоколад добавить нельзя – он не застывает. И мы абсорбировали вещества экстракта ежа на частицах морской капусты. Получился шоколад с полезными добавками».
В косметологии у эхинохрома тоже неплохие перспективы. Учёные установили – он хорош не только для глаз и сердца, но и для кожи. Например, может применяться для лечения атопического дерматита, долго незаживающих ран и длительных воспалений. А ещё сохраняет подкожный коллаген, ингибируя активность ферментов и белков, приводящих к воспалению под действием ультрафиолета. Об этих свойствах эхинохрома опубликовано много статей, в том числе вместе с корейскими учёными. Результат хороший – можно делать кремы и мази, уже разработаны технологии. Но в исследованиях использовался не просто экстракт морского ежа, а чистое вещество из него. Поэтому, если в состав входит лишь экстракт, действовать такой продукт, скорее всего, не будет. Да и производить эти продукты пока некому.
Производство
Производство у ТИБОХ есть – оно считается опытно-экспериментальным, но даёт представление о масштабах промышленного выпуска. Здесь, в отличие от лабораторных экспериментов, количество ингредиентов измеряется не в миллиграммах, а в тоннах. Полтонны сырья, тонна реагентов…. Не получилось – слили, заплатили за утилизацию, и всё заново. Столько, сколько потребуется. Перенос процесса из лаборатории на производство – сложная задача. И масштабы там больше, и расходы. Люди несведущие думают: увеличьте сделанное в колбе в тысячу раз, и делу конец. Михаил Кусайкин всегда приводит такой пример:
«В колбочке всё отлично перемешивается, очень быстро нагревается, её содержимое можно довести до кипения за несколько секунд. А теперь представим пять тонн раствора. Чтобы его нагреть – это сколько энергии и времени нужно? А потом – чтобы быстро охладить? В лаборатории благодаря жидкому азоту всё замёрзнет за несколько секунд. На производстве это невозможно».
Поэтому все лабораторные технологии требуют адаптации к производственным условиям, и это отдельная задача. Её решение дорого, требует времени и не всегда приводит к нужному результату.
Предприниматели
Технологии для производства у учёных есть, но кто возьмётся за их внедрение? Это всегда поиск и риск. На большом производстве скорей всего придётся корректировать технологический процесс из-за многократно возросших объёмов.
Учёные считают, что их продукт – это статьи и патенты, их числом и качеством оценивается продуктивность научного труда. Но между наукой и производством нет промежуточного звена – людей, заинтересованных в продвижении разработок.
Сейчас от науки начали требовать не только публикации, но и подходящие для внедрения продукты. При этом, по словам сотрудников института, бюджет остался прежним, хотя производство требует серьёзных ассигнований. Заведующий лабораторией, доктор химических наук Сергей Федореев решение ситуации видит так:
«Нужно, чтобы сам Минздрав был заинтересован в организации структуры, которая доводила бы научные разработки до промышленного производства – тогда всё получится… И чтобы Минобрнауки и сам институт были в этом заинтересованы. Я уверен, что такой вариант наиболее перспективен. Это тот случай, когда государство должно активно вмешиваться».
А пока всё происходит так: если предприниматель готов внедрять разработку, институт должен заключить с ним лицензионное соглашение и дать право на использование патента. Но, как правило, предприниматель не понимает, что с этим патентом делать. У него должно быть производство, где можно реализовать технологии института.
«Таких предпринимателей практически нет, – говорит Михаил Кусайкин. – Как правило, дальше заключения лицензионного соглашения дело не идёт. В институт чаще приходят предприниматели среднего уровня, которые хотят купить технологии и получить быструю прибыль. Но производство лекарственных препаратов точно не тот случай».
В стране практически отсутствуют венчурные фонды, которые занимаются высокорискованными проектами. А у самих учёных нет денег. Для разработки лекарственного препарата недостаточно даже 20-30 миллионов рублей.
«Во Владивостоке университетская стартап-студия даёт победителям конкурса проектов полтора-два миллиона, на которые ничего не сделаешь. Вы посмотрите на эти проекты – это ведь бесполезная трата денег. В то время как нужные людям проекты не получают финансирования. Такой парадокс, – говорит Михаил Кусайкин. И подытоживает – вроде и деньги у государства есть, но направляются, прямо скажем, не туда. Это как в мультике – семь шапок из одной. Кто носить их будет и нужны ли они вообще?»
Путь от изобретения до практического применения пока не проложен. И на этапе, когда уже есть запатентованное вещество и технология производства, вместо точки появляется многоточие. Дальше – как повезёт. Получается, Гистохрому не повезло:
«Возможности нашего института не позволяют развернуть крупномасштабное производство в соответствии с требованиями Минпромторга. Просто таких средств нет, – говорит Сергей Федореев. – Мы предлагали наши разработки компании Дальхимфарм, но им это невыгодно».
«Вот и получается, что науке ничего давать не надо, – добавляет Наталья Мищенко. – А бизнесу наши разработки не нужны».
Так что, дойдут ли открытия до конечного потребителя – вопрос. В институте думают – скорей всего нет. Таких историй у учёных много.
А почему так дорого?
Научные исследования в стране и на Дальнем Востоке всегда обходились недёшево. В институте разве что мебель российская, остальное – иностранного производства. За исключением, может быть, щёлочи или кислоты.
Срок поставок по договору – 210 дней. Сотрудники рассказывают, что иногда в ожидании всего нужного для эксперимента забывают, что заказывали, и пытаются решить поставленную задачу иначе. Поэтому всё долго и дорого. В отличие от организации научного процесса, например, во Вьетнаме.
Институт давно и плодотворно сотрудничает с Нячангским институтом научных исследований и прикладных технологий Вьетнамской академии науки и технологии. Скоро сотрудники лаборатории химии природных хиноидных соединений снова поедут туда. Командировка будет интересной.
Куда «уходят» патенты
«У нас, знаете, сколько патентов? Вот недавно наш патентовед стала наводить порядок и удивилась – боже, мы столько платим! – рассказывает Наталья Мищенко. – Мы ведь должны поддерживать свои патенты, это ежегодно обходится примерно в 700 тысяч».
Для продажи патента нужно разрешение Министерства науки и высшего образования. А срок действия патента 20 лет. Оказывается, этот срок быстро проходит – патент теряет силу и продлить его нельзя.
«Для исследований нам дают деньги из бюджета или гранты, – говорит Наталья Мищенко. – У нашей лаборатории был большой грант для разработки новых лекарственных форм на основе эхинохрома, и мы разработали новое лекарство для перорального применения. По условиям гранта, нужно было сделать один патент и подать одну заявку. Мы сделали три патента. Соответствие проверял целый штат мониторинга в Минобрнауке. Я спросила, а что дальше с этим делать? Мне ответили – не вы одни такие, у всех та же проблема. У нас не разработан механизм для использования научных разработок».
«Вот у препарата Максар судьба немного лучше. Он растительного происхождения, поэтому удалось сделать БАД и зарегистрировать его с помощью предпринимателя. Но это БАД, а не лекарство. Ценность этих продуктов несопоставима. Хотя всё могло бы быть иначе», – говорит Михаил Кусайкин.
Участок по отработке технологий
Когда нужно получить вещество в масштабе больше лабораторного, начинается работа на технологическом участке. В небольшом помещении установлены большие чаны с морскими ежами и огромные стеклянные ёмкости с бордовой, как вино, жидкостью. Это и есть экстракт из морских ежей, который концентрируют и получают сухое вещество, используемое, например, как добавка в шоколаде фабрики «Приморский кондитер». И это же вещество, только в индивидуальном виде, используют для производства Гистохрома.
Конечно, есть компании, с которыми учёные договорились о сотрудничестве и наладили выпуск новой продукции. За последние годы удалось вывести на рынок несколько природных веществ. Например, крабодобывающая компания «Антей» совместно с институтом наладила производство коллагеназы из прежде уходившей в отходы печени краба. Недавно партию коллагеназы отправили в компанию «Зелёная дубрава», где будут производить гемостатические губки для лечения ран. Коллагеназа – уникальный ферментный препарат для лечения ожогов и обморожений, быстрого очищения и заживления гнойных ран.
На первом этаже представлена выставка продукции института: лекарственные препараты, БАДы, косметика, продукты. Среди экспонатов – знаменитый Уссурийский бальзам, который успешно конкурировал с известным в своё время «Рижским бальзамом». Много лет этот напиток выпускал завод «Уссурийский бальзам», получивший название в честь продукта. Многие годы был популярен безалкогольный бальзам «Гербамарин», но институт утратил права на его выпуск. Учёные разработали новый безалкогольный бальзам «Марилайф» практически с теми же полезными свойствами. Теперь этот продукт успешно выпускается и продаётся. Здесь также представлена Коллагеназа КК – уникальный ферментный препарат для лечения ожогов и обморожений, для быстрого очищения гнойных ран любого происхождения и ускорения их заживления.
«Мы не только создали новые препараты, – говорит Михаил Кусайкин, – но и разработали технологии для их производства. Мы можем продавать эти технологии или сами вещества производителям, заинтересованным в создании новых продуктов. Мы готовы помогать им с внедрением наших разработок. Собственно, так мы и сотрудничаем. Да, наверное, в академических институтах много запретов и бюрократии. Мы хотим меняться, а для этого нам нужна помощь государства и предпринимателей, думающих не только о быстрой выгоде, но и об интересах страны и простых граждан».
