Современные тесты для обследования больных этими страшными вирусными заболеваниями нередко включают в себя такой важнейший фермент, как пероксидаза. В нашей стране еще 10 лет назад иммуноферментный анализ проводился только в очень крупных медицинских учреждениях, лабораториях, специализированных диспансерах. Сегодня такую методику используют практически во всех медицинских организациях и в санитарно-эпидемиологических учреждениях.
То, что этот наиболее выгодный во всех отношениях метод распространен теперь практически во всей медицине, хорошо понимают иностранные фирмы-производители: они предлагают на российском рынке огромный ассортимент иммуноферментных тест-систем, в том числе – содержащих пероксидазу хрена. Но поскольку цена самих наборов тестов, ферментов в чистом виде непомерно высока, российские фармацевтические компании и научные институты стараются сами наладить выпуск ферментов и тест-систем. Однако нужно заметить, что выпуск фермента или теста на его основе не так прост, несмотря на то, что современная наука уже выделила сотни ферментов, получила их в очищенном и кристаллизованном виде, поставила на поток производство многих из них.
Открытие новосибирских ученых
Новосибирские ученые из Института органической химии разработали новую технологию получения высокоочищенной пероксидазы. Теперь получение реагента будет стоить значительно меньше, а вот реактивная способность тестов с этим веществом будет, по мнению ученых СО РАН, на порядок выше. Это установлено при экспериментах, проведенных Институтом биоорганической химии СО РАН.
Однако применение пероксидазы не ограничивается только в тест-cистемах для диагностики различных заболеваний. Она сама является лекарством. Так, российские ученые пришли к выводу, что пероксидаза способна излечивать такое страшное заболевание, как лепра (проказа). Исследования показали, что эффективность уничтожения возбудителей проказы (Mycobacterium leprae) клетками-макрофагами напрямую зависит от активности содержащегося в них фермента – миелопероксидазы. При высокой ее активности организм устойчив к лепре, а в случае заражения легко излечивается. В противном же случае макрофаги не могут так плодотворно убивать «микроб», и лечить болезнь становится просто невозможно. Зная это, ученые НИИ по изучению лепры Министерства здравоохранения РФ предложили компенсировать недостаток этого фермента людям с наследственной или приобретенной нехваткой миелопероксидазы. Сделать это можно, используя идентичное по воздействию вещество – пероксидазу хрена.
Гипотеза нашла свою реализацию в опытах на мышах, специально зараженных проказой. Этим животным давали корм с добавкой этого фермента. Одной контрольной группе мышей давали обычное для лепры лечение (диаминодифенилсульфон), других никак не лечили. После пяти месяцев эксперимента количество возбудителя проказы на зараженном участке у тех животных, которые получали пероксидазу, было примерно в 5 раз ниже, чем у «нелеченных» и в 2 – по сравнению с теми, которых лечили обычным способом. Еще через три месяца картина стала еще отчетливее: цифры разнились в первом случае – в 12-13 раз, во втором – примерно в 6 раз.
Такие результаты еще раз показывают, что нужно искать возможность широкого клинического применения пероксидазы, а, следовательно, ее нужно производить в достаточном количестве. Наш корреспондент взял интервью у руководителя группы биокаталитического синтеза Института биоорганической химии, доктора биологических наук Виктора Васильевича Хомова.
rcc.ru: Виктор Васильевич, пероксидаза хрена ведь известна ученым и получается ими из природного сырья уже довольно давно, почему возникла необходимость, в частности, в Институте органической химии, создавать новую технологию получения пероксидазы, добиваться ее промышленного производства в России?
В.В. Хомов: Да, этот фермент известен и производится уже давно. Пероксидаза является основным реагентом в медицинских диагностических тест-системах, широко использующихся в настоящее время для выявления целого ряда вирусных, бактериальных и онкологических заболеваний. Во времена СССР этот фермент производился в НПО «Олайне», Латвия, которое поставляло необходимый для страны, недорогой и разнообразный по качеству препарат. Сегодня в России пероксидаза не производится, и российский рынок обеспечивается дорогостоящими импортными препаратами, в основном фирмы «Sigma», США. Необходимость производства пероксидазы в России назрела давно, поскольку производство диагностических наборов, объем которого в настоящее время составляет сотни тысяч наборов в год, интенсивно растет.
rcc.ru: А с чем связано отсутствие такого производства до сих пор?
В.В. Хомов: С тем, что известная до сих пор технология получения пероксидазы, трудоемка, низко продуктивна (2 – 3 грамма из 100 кг корней хрена) и связана с использованием сезонного сырья, дорогостоящих импортных хроматографических сорбентов. Все это определяет и высокую стоимость фермента: стоимость препаратов пероксидазы фирмы «Sigma» варьируется от четырех до двух тысяч долларов за 1 грамм в зависимости от качества препарата.
rcc.ru: Главный вопрос: в чем тогда заключается новация вашей технологии?
В.В. Хомов: Мы разработали оригинальную и более эффективную, в сравнении с традиционной, технологию получения высокоочищенной пероксидазы. В настоящее время для этой технологии оформляется заявка на патент. Полученный по разработанной нами технологии фермент успешно прошел испытания в лаборатории ферментов репарации Новосибирского Института биоорганической химии СО РАН, где было проведено исследование качества препаратов пероксидазы для количественного иммунологического анализа содержания белков, ферментов и антител различных классов в биологических жидкостях, а также для детекции различных белков, иммуноглобулинов и их структурных компонентов методом иммуноблотинга. Пероксидаза сохраняет высокую активность в конъюгатах с антителами. Конъюгаты позволяют надежно тестировать иммуноглобулины, содержащиеся в биологических жидкостях в низких концентрациях. Показано, что качество и чувствительность конъюгатов антител с нашей пероксидазой в 5-10 раз выше конъюгатов антител с пероксидазой фирмы «Sigma». Наша пероксидаза прошла также успешное испытание в качестве реагента для различных биохимических наборов. В частности, в наборах для определения концентрации глюкозы, холестерина в крови. Пероксидаза прошла сложный цикл испытаний на стабильность в процессе длительного срока хранения в растворе, на чувствительность в широком диапазоне концентраций исследуемых веществ и др. Перечисленные наборы прошли успешную сравнительную характеристику с аналогичными наборами таких известных фирм, как Boechringer manheim (Германия) и Lahema (Италия). В итоге можно с уверенностью утверждать, что отечественная пероксидаза будет пригодна как в простых биохимических тест-наборах, так и в диагностических медицинских тест-системах, основанных на тонких методах иммуноферментного анализа. Это дает возможность комплектовать отечественные медицинские диагностики собственными реагентами, что существенно снизит их себестоимость.
rcc.ru: Какие документы у Вас имеются на эту технологию?
В.В. Хомов: У нас имеется полная научно-техническая документация на лабораторную технологию получения пероксидазы: Лабораторный регламент и Технические условия. Нужны средства, инвестиции на масштабирование лабораторной технологии, запуска технологической линии и организации производства пероксидазы. Объем необходимых для этих целей инвестиций по нашим оценкам составляет 100 – 120 тыс. долларов, которые необходимы для аппаратурного оснащения производственной технологической линии. В принципе мы могли бы организовать производство пероксидазы и постепенно закрыть импортные закупки этого фермента, которые по нашей оценке составляют 100-150 г. пероксидазы в год на сумму 200- 300 тыс. долларов. Вопрос организации производства на сегодняшний день упирается в отсутствие инвестиционных средств.
rcc.ru: Чем существенно будет отличаться наше производство от импортного, будет ли ниже стоимость фермента? Какую выгоду сможет извлечь отечественный производитель пероксидазы?
В.В. Хомов: Да, реагент будет существенно дешевле благодаря высокой эффективности разработанной технологии. Его не надо будет заказывать, «растаможивать» и закупать за рубежом за большие деньги. Нами проведен анализ перспектив новой технологии получения пероксидазы, который позволяет выделить ряд благоприятных внешних и внутренних факторов, влияющих на конкурентоспособность нашей технологии. Среди стратегических факторов внешней среды можно выделить следующие благоприятствующие факторы: отсутствие отечественного производства данного препарата, оживление производства отечественных медицинских диагностических тест-систем, стабильность и устойчивый рост спроса на пероксидазу, большая емкость рынка (100 – 150 г. пероксидазы в год). К внутренним благоприятным факторам следует отнести уникальность технологии, хорошую аналитическую оснащенность, наличие высокопрофессиональных кадров. Высокое качество отечественной пероксидазы и относительно низкая ее стоимость, в сравнении с импортными аналогами, позволяет надеяться на широкий потребительский рынок, и не только российский..
rcc.ru: Если это производство такое выгодное, то почему до сих пор крупнейшие российские производители закупают пероксидазу за рубежом?
В.В. Хомов: Дело в том, что выгодность производства определяется эффективностью конкретной технологии и теми факторами, о которых я сказал выше. В Новосибирском институте органической химии, благодаря наличию высокопрофессиональных научных кадров и уникальной аналитической базы такая технология создана. Мы предлагаем вкладывать деньги в реальное, прибыльное и наукоемкое производство, чрезвычайно нужное отечественной медицине.
rcc.ru: Сложна ли в хранении сама пероксидаза?
В.В. Хомов: Нет, она храниться хорошо: высушенная пероксидаза может храниться год-два, если соблюдать условия хранения, в обычном бытовом холодильнике, без доступа влаги и света. То есть для производителя выгодно браться за выпуск препарата и тест-систем на его основе еще и с учетом «несложных» условий хранения, упаковки.
