Просмотр исходного текста страницы Структурные исследования на СКИФ могут использоваться для оценки патентных рисков при разработке лекарственных препаратов

''Инфраструктура Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») позволит проводить структурные исследования белков и других макромолекул, которые могут помочь фармацевтическим компаниям оценивать патентные риски при разработке новых лекарственных препаратов.''
В настоящее время крупные игроки мировой фарминдустрии при разработке лекарств используют методы структурной биологии. Это необходимо для понимания механизмов, происходящих в живых клетках на молекулярном уровне. Методом «золотого стандарта» является рентгеноструктурный анализ с использованием синхротронного излучения, позволяющий определить трехмерную структуру белков и комплексов «белок-ингибитор». Это позволяет перейти к рациональному дизайну лекарственных веществ. 

По актуальным оценкам, путь от идентификации молекулы-кандидата до вывода препарата на рынок составляет в среднем 10-15 лет, а совокупные затраты достигают 2-2,5 млрд долларов. Применение подходов структурной биологии и некоторых других методов на основе синхротронного излучения может способствовать оптимизации отдельных этапов разработки лекарственных препаратов.

Значительную часть современных биологических лекарственных препаратов составляют препараты на основе антител, принцип работы которых заключается в том, что, обладая комплементарностью к антигену, они специфически связываются с ним и блокируют его работу и дальнейшее распространение в организме. «Антитела – это часть адаптивного ответа организма человека. При возникновении патогена в организме, организм вырабатывает специальные молекулы, которые обладают комплементарностью к антигену, что позволяет блокировать его работу и дальнейшее распространение в организме. Поэтому очень важно знать, как устроены эти места, которые распознают антиген. Это позволяет, с одной стороны, лучше понимать, как работает антитело, с другой стороны, позволяет управлять его свойствами и улучшать связывание с антигеном. Кроме того, знание структуры комплекса «антиген-антитело» позволяет оценивать и снижать патентные риски при выводе препарата на рынок», - рассказывает '''заведующий лабораторией структуры и динамики биомолекул МФТИ, д.ф.-м.н. Валентин Борщевский.'''

Помимо сложного и дорогостоящего процесса разработки, создания и испытаний лекарственного препарата фармкомпании сталкиваются с серьезными юридическими рисками. Разрабатывая новый препарат, компания должна быть уверена, что при его выводе на рынок не вступит в конфликт с патентами других компаний.

Существует несколько способов защитить разработку лекарственного препарата – запатентовать аминокислотную последовательность антитела, последовательность эпитопа (участка связывания антитела и патогена), механизм действия антитела или способ получения антитела. Незнание структуры эпитопа или антитела может привести к нарушению чужого патента, что грозит судебным запретом на производство и выпуск препарата и серьезными финансовыми потерями. 

Инновационная биотехнологическая компания BIOCAD использует методы структурной биологии для прогнозирования патентных рисков и защиты своих разработок. 

«Мы столкнулись с юридической сложностью при разработке биспецифического антитела для терапии онкологических заболеваний. Мы создали молекулу, блокирующую одновременно два антигена, которые помогают опухоли уходить от иммунного надзора. Благодаря этому опухоль оставалась беззащитной перед Т-клетками и макрофагами, которые запускали фагоцитоз опухолевых клеток. Однако в ходе работы мы обнаружили, что существует патент, который закрывает конкретный эпитоп. Это означало необходимость оценить, подпадает ли взаимодействие разработанного антитела с данным эпитопом под объем правовой охраны патента. Перед командой стояла задача убедиться, что разработанное антитело не затрагивает права третьих лиц и может быть независимо использовано в дальнейшей разработке. Для решения этой проблемы мы обратились к специалистам из Московского физико-технического института, к группе Валентина Борщевского. Методом рентгеноструктурного анализа ученые получили данные о структуре эпитопа, нашего антитела и трехмерную структуру комплекса антигена с эпитопом. Результаты позволили установить, что эпитоп BCD-106 отличается от эпитопа, описанного в соответствующем патенте. Этот опыт показал, что эффективная и относительно недорогая практика использования синхротронных методов, сокращает юридические риски», – рассказал '''директор департамента ранней разработки белковых препаратов 2.0 АО «БИОКАД» Алексей Мисорин'''.

Еще один пример защиты компанией своих разработок – препарат BCD-180, предназначенный для терапии рентгенологического аксиального спондилоартрита (болезни Бехтерева). Разработка представляет собой эффекторное антитело против определенного участка Т-клеточного рецептора. Это первое в мире терапевтическое антитело, связывающееся с этим участком. Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН определили структуру комплекса антиген с антителом, и определили его эпитоп.

Оптимальным методом получения трехмерных структур белковых молекул и их комплексов является рентгеноструктурный анализ, однако для реализации этого метода необходима соответствующая инфраструктура – специализированное оборудование для получения белковых кристаллов и доступ к специализированной установке на источнике синхротронного излучения. 
«В случае работы с биологическими объектами очень важна вспомогательная инфраструктура. На СКИФ будет работать лабораторный корпус для подготовки образцов, где предусмотрены помещения со специальными условиями и оборудованием для хроматографии, центрифугирования, определения концентрации, поиска условий кристаллизации, получения кристаллов белков, их отбора, заморозки, хранения и дальнейшего исследования на станциях синхротронного излучения. Кроме того, в ЦКП «СКИФ» предусмотрен вычислительный кластер для хранения и обработки экспериментальных данных. Метод рентгеноструктурного анализа реализован на экспериментальной станции 1-2 «Структурная диагностика», которая оснащена роботизированным комплексом для смены образцов и высокоточным оборудованием для определения кристаллической структуры образцов», - рассказывает '''заведующий отделом синхротронных исследований для биологии и биомедицины ЦКП «СКИФ» Сергей Архипов'''.