Прежде всего, распределение любых веществ в организме закономерно – то есть подчиняется определенным законам. Жирорастворимые компоненты первым делом, разумеется, будут накапливаться в жировых тканях. Водорастворимые – в крови и цитоплазме клеток. С этой точки зрения есть вещества более и менее универсальные, и их можно расставить по позициям этой шкалы даже, пожалуй, без особо сложных вычислений. Но по окончании этого разбора тотчас пора переходить к следующему – молекулы каких-то веществ распадаются во внутренней среде организма чаще, а какие-то – реже.
Распадаются – это не то же самое, что усваиваются. Речь идет о том, что определенная часть молекул абсолютно любого вещества утрачивает свою структуру сразу после попадания в организм. То есть до начала процесса усвоения. Причин досрочного разрушения молекул на ионы много. Допустим, кровь обладает собственным электрическим зарядом. К тому же это – среда химически активная. Да и сама молекула может быть просто неудачно «склеена». Такое явление наблюдается повсеместно, а не только в организме. Выше уже был описан случай с грозой. Так вот, кто может сказать точно, почему часть валентных связей в молекуле кислорода рвется под действием статических зарядов и образует свободные ионы? Ведь большинство молекул кислорода переносит возмущение полей атмосферы абсолютно спокойно и захватывает еще потом высвобожденные ионы, образуя озон!
Подобные элементы преждевременного распада не пропускает ни один из барьеров организма. Поэтому устойчивость полученной лабораторным путем конструкции тоже нужно непременно учитывать. И потом, это мы перечислили только свойства, которыми может обладать или не обладать сам препарат. А ведь существуют еще индивидуальные особенности строения организма – и они способны доставить хлопот ничуть не меньше!
В тканях головного мозга удельный вес жира достаточно высок – особенно по сравнению с мышцами и костями скелета. Впрочем, не секрет, что и костный мозг содержит немало липидов. Жир вообще требуется организму для строительства многих эластичных и проницаемых оболочек – мембран клеток, кожных покровов, волос, ногтей… Так что представление о липидах у нашего организма далеко не исчерпывается понятием одного целлюлита. Однако бывает так, что общее количество жировых тканей в чьем-то теле сильно уменьшено. Не обязательно в этом виновата неоправданная диета – нередко такое случается из-за нарушений жирового обмена. Скажем, подобное способен спровоцировать сахарный диабет. Или существует заболевание, которое сопровождается демиелинизацией аксонов белого вещества – в то время как миелиновая оболочка аксонов образована с участием жироподобного холестерина. Изменится ли эффективность воздействия на такой мозг препарата, рассчитанного на накопление в липидном слое? Разумеется!
Иммунитет человека организован еще сложнее и тоньше, чем гематоэнцефалический барьер. Если последний способен менять проницаемость стенок, то первый умеет нечто большее – намечать сам себе цели для нападения и разбивать «противника» наголову. Причем иммунитет расставляет приоритеты (и делит все элементы организма на «свои» и «чужие») на основе сугубо индивидуального, не всегда просчитываемого опыта. Как уже было сказано, этот механизм не имеет «власти» в полости черепа именно из-за излишней бескомпромиссности его методов борьбы. Самое же главное для нас здесь то, что есть у иммунитета одно малоприятное свойство: большинство модифицированных веществ, сфера применения которых все увеличивается, провоцируют-таки его реакцию. Только реакцию особую – аутоиммунную. Ее «особость» заключается в том, что иммунитет нападает не на само чужеродное вещество, а на клетки тела – причем не всегда даже те, на которые оно воздействует.
И двойная проблема здесь заключается в том, что иммунная система не относит нейроны ни головного, ни спинного мозга к числу «своих». Они находятся вне зоны ее досягаемости – так каким же образом она могла бы «познакомиться» с ними заранее? Вот именно, никаким. Значит, они для нее – такие же «пришельцы», как и вирусы. А из этого следует, что вещества, специально разработанные для целенаправленного воздействия на клетки мозга, имеют все шансы до барьера просто не «доплыть». Для этого им будет достаточно оказаться уж слишком не схожими ни с чем, знакомым иммунитету пациента по прежнему опыту. По крайней мере, при том способе ввода, о котором сейчас речь, – при введении в кровь, а не прямо в полость черепа.
Впрочем, целесообразность разработки таких препаратов ставят под сомнение сами ученые. Ведь множество веществ организма проникает сквозь гематоэнцефалический барьер ежедневно, беспрепятственно и помногу. Логично было бы попытаться сперва сделать «посыльными» для действующего вещества именно их. Собственно, по этому пути и пошел один из первых исследователей, которому удалось сконструировать молекулу, способную успешно пройти гематоэнцефалический барьер.
Основатель американской биотехнологической компании ArmaGen Technologies У. Пардридж занимается изучением гематоэнцефалического барьера около 40 лет. Он обнаружил и доказал, что инсулиновые рецепторы в капиллярах, обслуживающих головной мозг, выполняют также транспортную функцию. Как уже было сказано, мозг человека мало зависит от уровня инсулина и может, в принципе, обходиться вовсе без него. Однако в нормальном режиме работы он все равно контролирует его уровень в крови, для чего ему и требуются эти рецепторы. Инсулин, который вырабатывается поджелудочной железой (островками особых клеток в ее тканях), служит катализатором усвоения глюкозы клетками. Степень важности этого гормона – незаменимый. Потому контроль над его производством непременно входит в число задач головного мозга. А вот тот факт, что рецепторы также захватывают его из кровотока и отправляют в ткани нашего «мыслительного центра», долгое время оставался неизвестным. Просто никто не предполагал, что мозг может и использовать инсулин, хотя обычно ему достаточно усилий одной ретикулярной формации.
На основе этих наблюдений профессор Пардридж создал синтетическим путем молекулярную структуру, способную проникать в ткани мозга. Вернее, сначала он разработал методику прохождения барьера моноклональными (атакующими только один вид молекул) антителами. Эти элементы принадлежат к числу иммунных образований, а потому, естественно, гематоэнцефалический барьер сами преодолеть не могут. А д-ру Пардриджу удалось связать антитело с молекулой инсулина так, чтобы она не препятствовала «узнаванию» этой молекулы рецептором на стенке сосуда. Отчет[2] об этой работе он предоставил в 1995 году. И тотчас принялся за создание молекулы, в которой место антигена заняло бы терапевтическое вещество. В качестве такового был выбран белок из группы лигандов (агентов молекулы, которые присоединяются к рецепторам при захвате), которая состоит из четырех факторов нейронного роста.
Повышенное внимание к элементам этой группы проявляется давно – ведь они способны замедлять разрушение нейронов под влиянием любого рода воздействий. И более того, запускать процесс активного роста новых связей на месте погибших клеток. При болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и Гентингтона свойство как нельзя более полезное! Вот только доставить его в мозг эффективным методом пока еще никому не удалось. Синтетический же препарат У. Пардриджа надежно и легко доставляет к цели около 2 % от общего количества введенного белка. Причем безо всякого хирургического вмешательства. Приблизительно таково же количество любого другого медицинского препарата, способного преодолеть гематоэнцефалический барьер без посторонней помощи. Обычно это препараты с компактной структурой молекул, наподобие антидепрессантов.
Первые молекулы модифицированного белка были действительно великоваты для прохождения барьера, но группе Пардриджа удалось в итоге «упаковать» их плотнее. Свою разработку компания ArmaGen Technologies назвала AGT-190.
Следует оговорить отдельно, что на данный момент испытания препарата не закончены. Разрешение на их проведение FDA (Food and Drug Administration, в США – Управление по контролю качества продуктов питания и лекарственных средств) выдало лишь в 2010 году. При этом с точки зрения чистой теории препятствия со стороны уровня безопасности этого белка весьма вероятны. Дело в том, что метод У. Пардриджа приводит к равномерному распределению вещества по всем участкам тканей мозга. А вещество это провоцирует интенсивный рост нервных тканей – в том числе там, где в нем нет никакой необходимости…
Закономерно, что данное замечание было впервые сделано непосредственными конкурентами ArmaGen Technologies, да еще и с весьма созвучным названием Amgen. Эта компания занимается усовершенствованием катетеров и прочих составляющих технологии традиционного, транскраниального (в полость черепа) ввода того же фактора роста. Но это еще не означает, что их предупреждение лишено медицинского смысла. В конце концов, профессор У. Пардридж тоже не преминул напомнить оппонентам в ответ обо всех наиболее и наименее существенных недостатках трепанационной методики, развиваемой компанией Amgen. В любом случае, если испытания белка AGT-190 пройдут успешно, едва ли будет несправедливо констатировать, что будущее медицины заключается именно в работах Пардриджа и его команды. Катетеры – это явно не метод при лечении инфекций мозга, и чем скорее они отживут свой век (применительно к таким операциям, разумеется), тем будет лучше для всех…
