«Мы переходим к генной терапии — можно будет один раз принять лекарство и никогда уже не заболеть диабетом»

Колонка биотехнолога о том, как делают лекарства.

Материал подготовлен при поддержке олимпиады «Я — профессионал»

Всероссийская олимпиада «Я — профессионал» позволяет студентам реализовать свои таланты и получить льготы при поступлении на следующую ступень обучения — магистратуру, аспирантуру или ординатуру. Дипломанты олимпиады также получают возможность пройти стажировку в крупной компании.

Зухра Хасаншина стала победителем по направлению «Биотехнологии» и оказалась на стажировке в одной из ведущих фармацевтических компаний России.

Биотехнология использует возможности живых организмов и продуктов их жизнедеятельности для нужд сельского хозяйства, пищевой промышленности, нефтедобычи, фармакологии. С помощью биотехнологических методов синтезируют наиболее сложные препараты, которые нельзя получить обычным химическим путём. Например, инсулин или антитела, которые используются для лечения опухолевых заболеваний.

Современная тенденция такова, что в скором времени учёные фактически откажутся от химических способов — биотехнологии значительно эффективнее. Поэтому я и выбрала магистерскую специальность «Биотехнология». Помню, как ещё в начальных классах писала сочинения о том, что буду придумывать новые способы лечить людей.

На бакалавриате в Вятском государственном университете нам преподавали генную инженерию, клеточную биологию, несколько видов химии. А магистратура была ориентирована на академическое развитие — мы занимались наукой.

Это и помогло удачно выступить на олимпиаде. Я дважды принимала в ней участие. В прошлом году достался кейс по оптимизации производства биоэтанола, нужно было предложить своё решение. Биоэтанол — это этиловый спирт, который получают с помощью дрожжей. Его можно использовать в качестве топлива, которое гораздо дешевле бензина. Тогда я стала призёром — подобрала микроорганизмы, которые сейчас не используются, и модифицировала технологию очистки.

А в этом году решила проверить, насколько улучшила свои знания, и победила. Кейс можно было выбрать самостоятельно. Я искала способ получения наночастиц для доставки фотоэлементов и лечения опухолевых заболеваний.

Думаю, все знают, что в растениях протекает процесс фотосинтеза. Его осуществляют определённые белки. Они поглощают кванты света, а затем излучают свет обратно. Есть исследования, которые подтверждают, что можно доставить этот элемент фотосистемы к опухоли. Она будет излучать кванты света, и размер светочувствительная опухоли будет уменьшаться.

Задача состояла в том, чтобы придумать такую систему, которая будет целенаправленно доставлять элемент к опухоли. Я предложила использовать различные наночастицы.

Всех победителей олимпиады пригласили на экскурсию в компанию «Герофарм». Чтобы попасть туда на стажировку, пришлось выдержать ещё один кейс-чемпионат. В итоге меня взяли на двухмесячную оплачиваемую стажировку в отделе биотехнологий. Получала 30 тысяч рублей в месяц.

Он состоит из двух лабораторий — ферментации и очистки. Первый месяц я работала в лаборатории ферментации и культивировала живые системы. Это объекты, с помощью которых мы получаем лекарства.

Производство лекарств начинается в лаборатории генной инженерии. Специалисты готовят генетические конструкции, подбирают лучшие штаммы микроорганизмов, которые впоследствии синтезируют белок, и передают их в лабораторию ферментации.Там определяют, какой именно белок нужно вырабатывать и какие питательные элементы стоит добавлять в культуральную жидкость — среду, в которой выращивают микроорганизмы.

Затем культуральная жидкость поступает в лабораторию очистки, где происходит выделение и очистка белка до 98-99%. Получается активная фармацевтическая субстанция. Её передают в отдел готовых лекарственных форм, где добавляют вспомогательные элементы и готовят нужную форму, например, раствор или порошок. Потом уже весь процесс переносят на производство, где он достигает промышленных масштабов.

Я занималась ферментацией продуцентов — организмов, которые способны производить органические вещества из неорганических. А на второй месяц перешла на работу в лабораторию очистки, где ставила кинетику рефолдинга белка, то есть сворачивания правильного белка.

Сейчас длится эра терапевтических белков: инсулиновых, моноклональных антител. Но мне кажется, что в ближайшие 10-20 лет это направление значительно потеряет в популярности. Академические и производственные разработки ведут к тому, что мы перейдём к генной и клеточной терапии. Например, можно будет один раз принять лекарство и никогда уже не заболеть диабетом.

Новый сезон олимпиады «Я — профессионал» стартует 2 октября.

К олимпиаде можно подготовиться с помощью вебинаров, при составлении которых учитывают опыт прошлых участников. Для каждого направления в личном кабинете будут доступны демонстрационные задания.

Партнёрами проекта выступают более 300 компаний, в том числе «Сбербанк», ВТБ, «Росатом», «Яндекс» и Трубная металлургическая компания. За новостями можно следить на официальном портале проекта.