Олег Иванович Киселев – известный ученый биохимик, молекулярный биолог, вирусолог. Он начал научную деятельность с изучения митохондрий, принимал активное участие в исследовании ВИЧ-инфекции, ввел систему для проверки инфекционности прионных белков. Однако, как отметил академик РАМН, доктор биологических наук, профессор Виталий Зверев, научной любовью всей его жизни был вирус гриппа. Именно этой теме был посвящен симпозиум памяти Олега Киселева «Грипп как наукоемкая многофакторная проблема», прошедший в Москве 27 марта.

Дело жизни

В 1988 г. Олег Киселев возглавил Научно-исследовательский институт гриппа. «Он полностью реорганизовал институт, создал несколько новых отделов. Олег Иванович всегда стремился к комплексным исследованиям: был на связи с химиками, биологами, инфекционистами, то есть проблемами гриппа занимался со всех сторон», – поделился воспоминаниями академик Зверев.

Он напомнил, что Олег Киселев был руководителем Национального Центра по гриппу ВОЗ. Благодаря его активной работе, удавалось минимизировать потери от гриппа. «Когда в 2009 году была пандемия, Олег Иванович много ездил по разным странам, собирал информацию, чтобы минимизировать эпидемические последствия в нашей стране. И ему это удалось: вакцина была сделана и испытана, она была правильной, поступила вовремя», – рассказал Виталий Зверев.

По словам заведующей лабораторией экспериментальной вирусологии НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАН, доктора биологических наук, профессора Ирины Леневой, у Олега Киселева были широкие научные интересы, но противовирусные препараты занимали особое место. Эта научная деятельность в наибольшей степени воплотилась в клинической практике, практическом здравоохранении.

В поисках мишеней

Несмотря на научные достижения, в XXI веке, так же как и в XX веке, проблема гриппа остается актуальной. В России ежегодно регистрируется 30 млн случаев заболевания. При этом, как отметил заместитель директора Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, академик РАН Виктор Малеев, в нашей стране недостаточно известно количество людей попадающие в различные группы рисков. «Пока мы не будем знать истинное соотношение групп, то не сможем проводить грамотную политику, то есть управлять эпидемией», – уверен он.

Виктор Малеев рассказал, что исследования последнего времени выявили группу риска, на которую ранее мало обращалось внимание – люди с ожирением: «У этих пациентов заболевание начинается постепенно, симптомы проявляются не сразу. Трудно своевременно диагностировать болезнь».

«Грипп занимает второе место по смертности от инфекционных заболеваний, 40% продолжительности оплаченных больничных листов – это грипп и ОРВИ, грипп – это 90% экономического ущерба, наносимого всеми инфекционными заболеваниями», – перечислила Ирина Ленева. Именно поэтому Олег Иванович интересовался этим направлением и организовал разработку препаратов для лечения гриппа.

Сегодня первой линией защиты являются этиотропные препараты, напрямую подавляющие вирусное размножение и имеющие вирусоспецифическую мишень. Первое поколение таких препаратов – лекарства адамантанового ряда, распространены в США, Европе, Канаде. В России из этой группы применяется ремантадин. В его создании решающая роль принадлежит Институту гриппа. Под руководством его основателя и первого директора, академика АМН СССР Анатолия Смородинцева, проведены доклинические испытания и организованы клинические исследования. Олег Киселев разрабатывал аналоги ремантадина. Эти препараты по эффективности оказались сопоставимы с ремантадином, но не получили широкого распространения, так как им оказались присущи все недостатки препаратов адамантанового ряда.

Сегодня в России, как и в мире, применение этих препаратов ограничено в связи с отсутствием у них активности в отношении гриппа В, наличием побочных эффектов и быстрым возникновением резистентности.

Атака на белки

Второе поколение препаратов – ингибиторы нейраминидазы. Разработки велись с 60-х годов, но не было найдено высокоспецифичного ингибитора. «Открытие кристаллической структуры нейраминидазы, в комплексе с ее субстратом сиаловой кислотой, изучение рентгеноструктурным анализом открыли новую эпоху в направленном синтезе ингибиторов нейраминидазы. Идея состояла в том, чтобы найти соединение, которое бы связывалось с активным сайтом нейраминидазы крепче, чем ее субстрат сиаловая кислота. Такие препараты были найдены – занамивир и осельтамивир (тамифлю). Сейчас это уже класс препаратов ингибиторов нейранимидазы, , есть внутривенная форма, а также два препарата однократного применения, зарегистрированные в Японии и Южной Корее», – рассказала профессор Ленева.

В России получил распространение умифеновир (или арбидол). Как сказала Ирина Ленева, он эффективен не только в отношении гриппа А и В, но и других возбудителей острых респираторных инфекций.

Все эти препараты подавляют стадию вирусной репродукции. Вирус попадает в организм через слизистые оболочки носа, глотки, глаз и прикрепляется к эпителиальным клеткам респираторного тракта. Вирус гриппа представляет собой РНК-содержащий оболочечный вирус. В мембрану вируса гриппа погружены несколько поверхностных белков. Один из белков, нейраминидаза, расщепляет нейраминовую кислоту, которая входит в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек, что способствует проникновению возбудителя в эпителиальные клетки респираторного тракта.

Второй белок – М2, формирует ионные каналы, по ним идет закисление вируса, оно помогает освобождать РНК вируса от окружающего его М1 белка. На этой стадии действуют блокаторы ионных каналов – препараты адамантанового ряда. Еще один белок, погруженный в мембрану – гемагглютинин. Он состоит из двух субъединиц: гемагглютинин 1 и гемагглютинин 2. Гемагглютинин 1 отвечает за связывание вируса с клеточной поверхностью, гемагглютинин 2 играет ведущую роль в проникновении вируса в клетки. Он имеет пептид слияния, который при нейтральном рН находится как будто в свернутом состоянии, но когда вирус попадает в эндосому с низким рН, гемагглютинин разворачивается, пептид слияния высвобождается и индуцирует слияние липидной оболочки вируса с мембранами эндосомы, которое приводит к высвобождению генетического материала, после чего начинается синтез новых РНК вируса. На этом этапе действуют препараты фавиправир и триазавирин.

«Наши исследования, проведенные в Национальном центре Всемирной организации здравоохранения, выявили, что мишенью умифеновира является гемагглютинин. Мы это показали с использованием молекулярных, генетических, вирусологических методов. Как именно препарат взаимодействует с гемагглютинином, рассказано в вышедшей в начале этого года статье, которая опубликована во втором по цитируемости научном журнале PNAS. Учеными была получена кристаллическая структура гемагглютинина с умифеновиром и изучена методом рентгеноструктурного анализа. Оказалось, что препарат связывается с расщелиной в кармане гемагглютинина недалеко от пептида слияния и действует в виде молекулярного клея. И таким образом изменяет информацию гемагглютинина, что не позволяет ему осуществлять свою функцию – индуцировать слияние липидной оболочки с мембранами эндосом», – пояснила Ирина Ленева.

Совокупность экспериментальных данных, клинических исследований, опыта применения привели к тому, что ВОЗ присвоил умифеновиру код препарата прямого противовирусного действия.

Большая ложка дегтя

Несмотря на то, что человечество изобрело противовирусные препараты, вирус остается сильнее людей. По словам профессора Леневой, если речь идет об этиотропном препарате, то рано или поздно вирус станет к нему резистентен. Сейчас ученые сосредоточены на изучении того, как скоро резистентность будет распространяться по миру. Мониторинг чувствительности циркулирующих вирусов к противогриппозным препаратам является одной из задач ВОЗ.

Зафиксирована резистентность к ингибиторам нейраминидазы. Она, казалось бы, невелика — 1,5% у взрослых, но у детей составляет от 8 до 23%. В сезон 2008 года все штаммы Н1N1 сезонного гриппа были резистентны к препаратам этого ряда, но в 2009 году пришел новый пандемический штамм, он уже был чувствителен к осельтамивиру.

Наибольшая резистентность развилась у лекарств адамантанового ряда. Она обусловлена мутациями в мишени, на которую действует препарат. Резистентность возникает на второй – третий день приема препаратов. К концу приема треть пациентов выделяют резистентные вирусы. Количество резистентных к ремантадину штаммов значительно возросла, с 2005 г. это практически 98% штаммов. Поэтому ВОЗ не рекомендует применение препаратов адамантового ряда.

Что касается умифеновира, то, как правило, он подавляет штаммы, резистентные к другим препаратам, согласно исследованиям НИИ вирусологии и НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова. Ирина Ленева рассказала, что штаммы, резистентные к арбидолу получены только экспериментально. «Мутации, ответственные за резистентность, находятся в «уголке» мишени гемагглютинина 2. Препарат связывается с гемагглютинином в очень консервативном месте. Это позволяет предположить, что риск резистентности не будет слишком высоким. Исследования показывают, что среди более 1000 изученных штаммов не было выявлено резистентных к умифеновиру», – добавила она.

Найти выход

Как отметила Ирина Ленева, если прошлый век был веком антибиотиков, то сейчас наступила эра противовирусных препаратов. Благодаря химиотерапии синдрома приобретенного иммунодефицита человека ученым удалось перевести эту болезнь из разряда смертельных в хронические, химиотерапия гепатита С позволяет элиминировать вирус из крови. Олег Киселев в своей работе постоянно искал новые подходы к изучению болезней, чтобы дать новые возможности для их излечения. «Нужно разрабатывать новые мишени, менять широту спектра действия, нужны внутривенные формы или формы с высокой биодоступностью, детские суспензионные формы, формы однократного применения», – перечислила задачи ученых на ближайшее будущее профессор Ленева.

Директор Института органического синтеза имени И. Я. Постовского, академик РАН Валерий Чарушин рассказал, что на Урале ученые уже работают над выполнением этих задач. Олег Киселев совместно с уральскими учеными разработал новый класс препаратов семейства азолоазинов. Первое лекарство уже присутствует на рынке – триазавирин. Сейчас на Урале идет разработка следующего препарата из этого класса – триазида. Проведена первая фаза клинических исследований, и в 2017 году начнется вторая фаза.

«У этих препаратов большое будущее. Объединив молекулы с антибактериальными веществами, например, фторхинолонового ряда, можно создать препараты бинарного действия, которые активны в отношении инфекционных заболеваний неустановленной этиологии, когда мы не знаем, вирусное оно или бактериальное», – добавил он.

Виталий Зверев точно подметил, что Олег Киселев горел наукой и заражал своим энтузиазмом других. Ведь для ученого главное – дать импульс для новых открытий. Сомнений в том, что дело Олега Киселева будет продолжено, у участников симпозиума не возникло.