Синтетические нуклеиновые кислоты в лечении психоневрологических заболеваний
Опубликовано чт, 18/07/2019 — 13:12
Концепция использования нуклеиновых кислот в качестве лекарств сложилась в 70-х годах прошлого века ондовременно с разработкой методов синтеза ДНК и РНК-олигонуклеотидов. Синтетические нуклеиновые кислоты обладают способностью специфически связываться с последовательностью РНК-мессенджера (мРНК) и контролировать экспрессию любого гена. Поскольку эти олигонуклеотиды были комплементарны мРНК смысловой цепи, они стали известны как ASO.
Вторая технология для подавления экспрессии генов появилась 20 лет спустя с открытием того , что дуплексные РНК могут блокировать экспрессию генов в клетках человека через путь интерференции РНК. Дуплексные РНК могут быть мощными регуляторными агентами и имеют большие перспективы в качестве платформы для разработки лекарств.
Большинство лекарств представляют собой небольшие молекулы и имеют молекулярную массу менее 500 Да. Маленькие молекулы эффективны при нацеливании на активный сайт фермента или сайт связывания лиганда в рецепторе, потому что они могут плотно вписаться в молекулярные карманы и эффективно блокировать ключевые функции, например , рецептора. Однако некоторые белки имеют множество функций или не имеют соответствующих им связывающих карманов, способных образовывать адекватные взаимодействия. В других случаях недостаток белка является проблемой. Для этих заболеваний использование малых молекул иногда будет проблематичным, поскольку нет четкого обоснования того, почему маленькая молекула должна увеличивать экспрессию или активность определенного гена.
Потенциал ASO в плане их развития в качестве лекарств был сразу очевиден. Однако , исследователи столкнулись с серьезными препятствиями. Синтетические олигонуклеотиды — это крупные (3000 Да), сильно отрицательно заряженные молекулы, которые мало похожи на традиционные лекарства. Кроме того, нуклеиновые кислоты подвержены деградации нуклеазами и могут вызывать иммунный ответ. Синтез олигонуклеотида требует десятков химических стадий, каждая из которых должна быть почти идеально эффективной. Наконец, химический состав ASO необходимо оптимизировать для обеспечения эффективного распознавания мишеней внутри клеток.
Коммерческое развитие проекток ASO началось в 80-х годах прошлого века и характеризовалось многократными колебаниями между оптимизмом и разочарованием, потому что клинические исследования показали определенную перспективу и затем исчезли , когда результаты 3 были опубликованы. Одно из соединений — фомивирсен, было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 1998 году для лечения цитомегаловирусного ретинита после внутриглазного введения. Ещеодин препарат — ломитапид был направлен на экспрессию аполипопротеина В, тем самым снижая уровень холестерина и добился позитивных результатов при системном введенияи пациентам с гомозиготной семейной гиперхолестеринемией.
Синтетические олигонуклеотиды химически модифицируют в целях улучшения биораспределения, фармакокинетики и эффективности своего эффекта внутри клеток. Как правило, ASO имеют фосфоротиоатные связи между нуклеотидами. Эти связи повышают устойчивость к расщеплению нуклеазой и увеличивают биодоступность за счет улучшения связывания с сывороточными белками. Чтобы увеличить сродство связывания с РНК-мишенями, большинство ASO модифицированы в 2 ‘положении рибозы. Блокированная нуклеиновая кислота и аналогичные нуклеотиды нуклеиновой кислоты с мостиковыми связями содержат связи между положениями 2 ‘и 4’ рибозы, которые служат для «блокировки» кольца в конформации, которая идеально подходит для связывания. Лучшая аффинность связывания может быть преобразована в более эффективное распознавание последовательностей-мишеней внутри клеток.
В некоторых случаях разрушение РНК и ингибирование экспрессии генов являются желаемыми результатами. В этих случаях используются «гамперы» ASO. Гапмеры представляют собой синтетические ASO, которые содержат фланкирующие области, содержащие 2′-нуклеотидные модификации и центральную часть ДНК. Фланкирующие области усиливают сродство к комплементарным последовательностям. При связывании разрыв ДНК образует гибрид ДНК-РНК, который может рекрутировать РНКазу Н и вызывать расщепление целевой мРНК.
Другое приложение для ASO — перенаправление альтернативного сплайсинга. Для этого применения ASO не требуется рекрутировать РНКазу H. Вместо этого химически модифицированные нуклеотиды распределяются по всему ASO для увеличения аффинности связывания.Соединения разрабатываются так, чтобы быть специфичными для последовательностей вблизи соединений интрон / экзон.
Успешное развитие ASO выиграет от анализа потенциала конкурирующих технологий. Например, ASO могут не быть предпочтительными, если есть ожидание, что конкурирующая малая молекула или антитело могут быть успешно разработаны. Эти более устоявшиеся технологии, вероятно, будут иметь преимущества, по крайней мере, в ближайшей и среднесрочной перспективе. Были проведены исследования, что ASO могут быть перорально биодоступными, но эффективность здесь оказалось низкой. Отсюда следует, что пероральная биодоступность, вероятно, не совсем подходит для текущего состояния технологии ASO. По крайней мере, в ближайшей перспективе ASO незнакомы пациентам, врачам и регулирующим органам. В качестве альтернативы, показания, при которых возможно местное применение, могут потребовать меньшего количества ASO, снижения его стоимости и отделения ASO от воздействия на органы всего организма, то есть снижения вероятности появления системных токсических эффектов и непредвиденных отрицательных результатов. Для неврологии было показано, что интратекальное введение обеспечивает широкое распространение по всей центральной нервной системе. Исследования эффективности ASO, при которых изменения в белковой мишени или биомаркере может быть определено посредством биопсии или взятия крови, обеспечат раннее доказательство того, что ASO взаимодействует с мишенью и вызывает желаемые молекулярные изменения.
Атаксия Фридрейха
Атаксия Фридрейха — это полиорганная болезнь, которая поражает центральную нервную систему, сердце, поджелудочную железу и другие заболевания.
Атаксия Фридрейха вызвана расширенным тринуклеотидным повторением AAG в гене фратаксина ( FXN ). Примечательно, что этот расширенный повтор AAG находится в интроне и вызывает снижение экспрессии белка FXN, даже если он не находится в кодирующей области. Нормальный белок FXN производится, но уровень не является достаточным. Следовательно, методы лечения, которые восстанавливают уровни FXN, предлагают подход к лечению, который нейтрализует основную причину заболевания.
Как может мутация с интроном, которая обычно сплайсируется из зрелой мРНК перед трансляцией белка, снижать экспрессию белка? Наиболее вероятный механизм включает связывание расширенного тринуклеотидного повтора AAG с хромосомной ДНК посредством образования R-петли, в которой мутантная РНК распознает соответствующую последовательность ДНК путем спаривания оснований Уотсона-Крика. Это связывание препятствует транскрипции в локусе FXN , снижает продукцию РНК и приводит к снижению уровня белка FXN.
Напрашивается вывод, что олигонуклеотиды, которые блокируют расширенный повтор, могут предотвратить образование R-петли и освободить разрыв при транскрипции. Исследователями предлагаются дуплексные РНК или ASO, дополняющие повтор AAG. Оба подхода привели к увеличению экспрессии РНК и белка. Уровни белка FXN были аналогичны уровням, наблюдаемым в клетках дикого типа. Исследование показало, что синтетические нуклеиновые кислоты могут быть использованы для восстановления уровней FXN, обеспечивая отправную точку для терапевтического эффекта. Эти данные предполагают, что механизм действия ASO или дуплексных РНК включает в себя связывание с расширенным повтором и физическое предотвращение его ассоциирования хромосомной ДНК с образованием критической структуры R-петли.
«Антисмысловые олигонуклеотиды» ( ASO) эффективно ингибируют экспрессию генов в печени и центральной нервной системе. Использование их для лечения широкого спектра тканей, необходимых для полного лечения атаксии Фридрейха, потребует более сильнодействующих соединений и более эффективных стратегий доставки олигонуклеотидов во все пораженные ткани.
Спинальная мышечная атрофия
Спинальная мышечная атрофия является аутосомно-рецессивным заболеванием, характеризующимся мышечной атрофией и параличом. Это наиболее частая генетическая причина смерти у детей, затрагивающая спинномозговые нейроны ствола мозга и двигательные нейроны.Спинальная мышечная атрофия вызвана мутацией в гене мотонейрона выживания 1 ( SMN1 ), который снижает уровень активного белка SMN1. У людей также есть второй ген SMN , SMN2 , но этот ген имеет мутацию C to T в экзоне 7, которая влияет на сплайсинг и приводит к нестабильной изоформе. Если бы эту проблему сплайсинга можно было исправить, ген SMN2 мог бы вырабатывать активный белок и облегчать симптомы атрофии мышц позвоночника.
«Антисмысловые олигонуклеотиды» ( ASO) могут влиять на альтернативный сплайсинг, блокируя ключевые последовательности, которые регулируют действие белков-сплайсинговых факторов. «Антисмысловые олигонуклеотиды», которые нацелены на интрон 7 в пределах SMN2, могут увеличивать включение экзона 7 и продукцию функционального белка SMN. Эта коррекция сплайсинга увеличивает белок SMN в моторных нейронах и купирует симптомы у модельных мышей с мышечной атрофией позвоночника. Недавно были опубликованы данные клинических испытаний фазы 1 для корректирующего сплайсинг ASO — нусинерсена (nusinersen), и они выглядят многообещающими.
Источник
Лекарственные средства нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные линейные гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотиды в свою очередь состоят из азотистых оснований, пентозы (рибозы или дезоксирибозы) и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания нуклеиновых кислот относятся к классам пиримидинов и пуринов. Пиримидиновые основания являются производными пиримидина, имеющего в составе своей молекулы одно кольцо.
Главная функция нуклеиновых кислот в организме — поддерживать и стимулировать процессы активации и обновления клеток всех тканей и органов. В настоящее время существует несколько групп препаратов на основе нуклеиновых кислот: «Ферровир», «Полидан», «Натрия нуклеоспермат», «Плацентес-интерго», «Дезокстнат» и др. Наиболее известным препаратом является «Деринат» — натриевая соль низкомолекулярной нативной ДНК, полученной из молок лососевых рыб. «Нуклеинат натрия» — является препаратом микробного происхождения и представляет собой смесь натриевых солей нуклеиновых кислот, получаемую гидролизом дрожжей с последующей очисткой. Препарат может быть назначен при различных заболеваниях, сопровождающихся снижением защитной функции иммунитета. «Ридостин» — препарат рибонуклеиновых кислот, полученный из лизата дрожжей – используется в качестве иммуномодулятора, интерфероногена, противовирусное, противомикробное, противоопухолевое действие.
Синтетические полинуклеотиды представляют собой искусственно синтезированные РНК. Лекарственные средства способны моделировать первичный и повторный иммунные ответы, индуцировать интерфероногенез и противоопухолевый иммунитет. Синтетические препараты ДНК и РНК различного происхождения в настоящее время считаются, несомненно, перспективными терапевтическими и иммуномоделирующими агентами, так как имеют широкий спектр общебиологических эффектов.
Источник
Возможность использования нуклеиновых кислот как лекарственного средства
Роль нуклеиновых кислот в организме и п итании .
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — основная молекула, из которой состоит геном. Ее зеркальная копия, но состоящая из одной цепочки — рибонуклеиновая кислота (РНК). Именно с РНК считываются, как с матрицы, структуры будущих белков. Минимальные информационные фрагменты этих нуклеиновых кислот — нуклеотиды, состоящие из основания, сахара и группы фосфора, нуклеиновые кислоты играют важную структурную роль в клетке, являются компонентами рибосом, митохондрий и других внутриклеточных структур.
Синтез фрагментов нуклеиновых кислот — нуклеотидов — один из наиболее активных процессов в клетке и уступает по активности только синтезу белка. Воспроизводство нуклеотидов требует значительное количество пластических веществ — аминокислот, углеводов и фосфатов. По затратам энергии этот процесс относится к крайне напряженным. Фрагменты нуклеиновых кислот могут в критических состояниях выступать посредниками или субстратами в энергетическом объеме, что крайне не желательно (напрашивается аналогия — топить печень книгами).
Интерес к нуклеиновой кислоте, как лекарственному средству, по протяженности укладывается в столетний период. Публикации об особой способности нуклеиновой кислоты повышать общую сопротивляемость организма стали появляться в 1892 году. Горбачевский в 1883 г., и Морек в 1894 г., использовали нуклеиновую кислоту для лечения волчанки. А. Косеель сообщил, что нуклеиновая кислота обладает выраженным бактерицидным действием, поэтому играет основную роль в борьбе с заразным началом.
Г. Воген в 1894 г., Е. Вард в 1910 г., Б и Ф.Г.Буткевич в 1912 г., успешно лечили легочный и костный туберкулез, впрыскивая под кожу нуклеиново-кислый натрий. Исаев в 1894 г., Милке в 1904., Лейн в 1909 г., Писарев в 1910 г., Абелуа и Бадье в 1910 г., расценивали нуклеиновую кислоту как специфически действующее вещество в процессе сопротивляемости организма против таких вредных бактерий, как холерный вибрион, кишечная и бугорчатая палочки, стафилококк, стрептококк, диплококк, сибирская язва, а также против дифтерии и столбнячного токсинов. С. Штерн заменил ртутное лечение сифилиса лечением нуклеиновой кислотой и достиг у больных полного исчезновения всех проявлений сифилиса.
Н. Юрман в 1911 г. сообщил о приобретении больными прогрессивным параличом прежней работоспособности в 50% случаев при их лечении нуклеиновой кислотой. Лепине в 1909-1910 г.г. получил блестящие результаты при лечении душевнобольных нуклеиновой кислотой. Из 8 больных — 7 человек избавились от острых и подострых душевных расстройств, и у одного больного наблюдалось улучшение состояния. Из 13 больных с маниакально-депрессивным психозом выздоровление наблюдалось у 8, у 3 — улучшение состояния и лишь у 2 больных улучшение не наступило.
Большое значение нуклеиновой кислоте придавалось, как профилактическому средству, в хирургической и акушерской практике.
Микулевич в 1904 г., Панков в 1905 г., Ганиес в 1905 г., Реннер в 1906 г. использовали нуклеиновую кислоту за 12 часов до операции или родов в виде подкожных впрыскиваний и отмечали ее весьма благоприятное влияние — гладкое послеоперационное течение, уменьшение послеродовых осложнений и снижение процента смертности.
Кроме указанных состояний, достоверный эффект от применения нуклеотидов был получен при болезни Альцгеймера, преждевременном старении, сексуальной дисфункции, истощении, депрессии, кожных заболеваниях.
Было показано, что проникновение поступающей извне ДНК в различные виды клеток различно. Полимерная ДНК поглощается клеткой намного больше, чем гидролизованная (расщепленная на мелкие фрагменты), причем длительное время ДНК остается в первоначальной форме, не разрушаясь.
Данные большинства исследователей 70-х годов прошлого столетия убеждают, что введенные внутрь организма нуклеиновые кислоты могут быть доставлены к клетке без разрушения. РЛ.Либензон и Г.Г.Русинова показали, что активно размножающиеся ткани (костный мозг, эпителий тонкого кишечника, селезенка) интенсивно поглощают извне ДНК. Клетки и ткани органов, попадающие в чрезвычайные стрессовые условия, захватывают ДНК чрезвычайно активно. При этом, терапевтическая эффективность экзогенной ДНК связана с сохранением ее полимерной структуры. Мелкие фрагменты — олигоили мононуклеотиды гораздо менее эффективны.
Работами зарубежных ученых было показано, что ДНК — натриевая соль с молекулярной массой 500 кД не несет генетической информации, но обладает терапевтической активностью. Наиболее высокая терапевтическая активность нативной натриевой соли ДНК была установлена в интервале молекулярной массы 200-500 килодальтон.
В последующем, открытие роли ДНК, как главного носителя генетической информации, надолго отвлекло исследователей от дальнейшего исследования нуклеиновых кислот как лекарственных средств. Кроме того, недооценка интенсивности обмена нуклеиновых кислот привела к тому, что длительное время нуклеиновые кислоты и нуклеотиды вообще не рассматривались как незаменимые питательные вещества, или нутриенты. Считалось, что организм способен самостоятельно синтезировать необходимое количество нуклеотидов для физиологических потребностей.
Новые научные данные свидетельствуют о том, что это не совсем корректно. В ряде случаев, при интенсивном росте, стрессе, ограниченном питании потребности организма могут значительно превосходить возможности синтеза нуклеотидов.
Каковы же главные источники нуклеотидов? Их три:
1. Нуклеотиды в составе пищи.
2. Утилизация нуклеотидов, высвобождаемых в процессах внутриклеточного метаболизма.
3. Синтез необходимых нуклеотидов из аминокислот и углеводов.
Наиболее чувствительны к дефициту нуклеотидов быстро делящиеся клетки — эпителий, клетки кишечника, печени и лимфоидная ткань, отвечающая за иммунитет и детоксикацию. Нуклеотиды необходимы для поддержания иммунного ответа, так как o ни активируют макрофаги и Т — лимфоциты. Отчетливый эффект отмечается на костный мозг, причем идет активация всех кроветворных ростков, поскольку увеличивается содержание эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Это свидетельствует о том, что нуклеотиды воздействуют на стволовые клетки костного мозга. Механизм этого воздействия связан с активацией клеток через рецепторный аппарат. Некоторые из таких рецепторов, такие как toll-like receptors, идентифицированы и хорошо изучены, другие интенсивно изучаются в настоящее время. Однако, несомненно одно — нуклеотиды не только строительный материал для интенсивно работающих клеток, они являются регуляторами обмена веществ и деления клеток. И что действительно удивительно — нуклеотиды способны воздействовать на стволовые клетки, увеличивая интенсивность их деления. Следовательно, через использование фрагментов ДНК лежит путь к восстановлению органов и обновлению организма.
После долгого перерыва вновь началось исследование возможности использования экзогенной ДНК для лечения различных патологий. Так, еще в 1959 году Каназир с сотрудниками опубликовали работу по увеличению выживаемости облученных крыс при введении им изологичной натриевой соли ДНК, полученной из селезенки и печени. При этом выживаемость облученных животных возрастала от 2,6% в контроле до 30-40% в опытной группе.
В последующие десятилетия интерес исследователей к использованию экзогенной ДНК-Na в качестве лекарственного средства концентрировался, в основном, в области противолучевой проблемы. Однако в 1980 году была опубликована работа, в которой описывались результаты использования экзогенной ДНК-Na для ускорения заживления вялотекущих инфицированных ран. При этом показано, что использование экзогенной ДНК — Na в виде местных аппликаций заметно ускоряет процесс очищения раны от гноя и грануляцию.
В 1984-1991 гг. опубликованы сообщения об успешном использовании экзогенной ДНК-Na для лечения экспериментальных язв желудка. При этом было отмечено, что структура новообразований ткани значительно ближе к нормальной, чем при использовании известного стимулятора заживления язв — «Солкосери- ла». Серьезное внимание исследователи экзогенной ДНК-Na, как возможного лекарственного средства уделили влиянию ее на систему кроветворения. При этом большинство исследователей отмечает благотворное влияние экзогенной ДНК — Na на функцию кроветворения, колониеобразующие свойства стволовых клеток, картину периферической крови. Высказывалось мнение о том, что обнаруженное противолучевое лечебное действие экзогенной ДНК — Na обусловлено ранней стимуляцией кроветворения и нормализацией состава периферической крови у облученных животных.
В 1967 году опубликовано сообщение Викарта и Вендрели об использовании экзогенной ДНК — Na, полученной из тимуса теленка, для стимуляции гемопоэза онкологических больных в период проведения им интенсивной полихимио — и лучевой терапии. Ежедневные в течение 4-х дней внутримышечные инъекции ДНК — Na в дозе 125-500 мг дали возможность продолжать специфическое лечение лейкопений или предупреждать их развитие.
Работ, посвященных механизму действия экзогенной ДНК — Na, немного. При этом, наиболее подробно исследован вопрос усвоения ДНК — Na и распределения по органам и тканям в зависимости от молекулярной массы. В частности, было показано, что поступающие в организм ДНК — Na накапливается, в основном, в костном мозге, селезенке и эпителии тонкого кишечника.
Воздействие на кроветворение .
Стимуляторам иммунитета, их положительному влиянию на защиту от болезней, или течение болезней посвящено огромное количество научных и около научных работ. Однако международные многоцентровые исследования однозначно подтвердили — иммуностимуляторы не влияют на течение болезней, а поддержание иммунитета происходит не за счет стимуляции. Напротив, стимуляция клеток, отвечающих за сохранение внутренней среды, приводит к их быстрой гибели! Например, нейтрофил в норме, даже без стимуляции, живет не более 7 часов. А среди лейкоцитов больше всего именно нейтрофилов. Любой стимулятор сокращает срок жизни этой клетки в десятки раз! Стимуляция лимфоцита, отвечающего за тонкие механизмы иммунитета, без конкретного задания и определения цели также ведет к его гибели по механизму «программированной смерти», или апоптоза. И это необходимый механизм защиты от аутоиммунных заболеваний, чтобы лимфоциты не атаковали собственной ткани.
Таким образом, стимуляция ради стимуляции исключитель- нд вредна. Какой выход из этого тупика? Можно ли поддержать иммунную систему на протяжении всей жизни? Ведь не секрет, что большинство заболеваний имеет инфекционную природу. Даже синдром хронической усталости является вирусным заболеванием.
Огромный опыт использования иммуномодуляторов показал, что наилучшие результаты получены там, где использовались препараты, усиливающие работу костного мозга. Именно в костном мозге происходит образование ключевых клеток, отвечающих за иммунитет и защиту внутренней среды — лимфоцитов, нейтрофилов, макрофагов. Наконец, в костном мозге находятся стволовые клетки, способные превращаться в любые клетки организма и давать начало миллиардам других клеток. Поэтому старение костного мозга, истощение его резервов и замещение жировой тканью приводит к постепенному старению всего организма.
Однако просто стимуляция приводит к его быстрому истощению, и таким же нежелательным результатам, как стимуляция иммунитета! Первое, что действительно имеет смысл — это обеспечить костный мозг необходимыми веществами. И самое главное — это нуклеиновые кислоты. Синтез нуклеиновых кислот в костном мозге идет с большой скоростью, однако во время стресса или инфекционного заболевания клетки костного мозга зависят от притока нуклеотидов извне. Именно синтез нуклеиновых кислот ограничивает работу костного мозга. А также и восстановление собственных ресурсов.
Нуклеиновые кислоты настолько ценный материал, что все клетки моментально стараются захватить части ДНК или РНК, появляющиеся после распада отживших клеток. Захватывают, и вставляют в свою структуру даже без разбора на составные части. Этот механизм хорошо исследован на бактериях, которые обмениваются генетической информацией с помощью выделенных фрагментов ДНК и РНК.
С возрастом крайне затратное производство нуклеиновых кислот становится непосильной ношей, и первым начинает страдать костный мозг. Введение в рацион человека фрагментированной ДНК приводило к быстрому, в течение двух недель, восстановлению функции костного мозга, как у пожилых людей, так и при различных отравлениях, как например, при отравлениях парацетамолом. Быстрое восстановление эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов свидетельствует о воздействии на стволовую клетку — предшественницу всех этих клеток. Более того, у пожилых людей формула крови начинает соответствовать крови детей первых лет жизни, что также подтверждает — костный мозг взрослых и пожилых людей находится в постоянном дефиците фрагментов ДНК, и этот дефицит сопровождается снижением функции костного мозга.
Использование нуклеиновых кислот и фрагментов ДНК в кардиологии .
Несмотря на бурное развитие кардиохирургической помощи, патологические состояния, сопровождающиеся ишемией миокарда, зачастую требуют агрессивной медикаментозной коррекции. При этом арсенал эффективных лекарств ограничен, а существующие схемы лечения не способны до конца решить проблемы тяжелой стенокардии, аритмий и сердечной недостаточности. Апоптоз (греч. аро — отделение + ptosis — падение), «программированная смерть клеток», или «клеточный суицид» является важнейшим неспецифическим фактором развития многих заболеваний, а также процесса физиологического старения. При инфаркте миокарда нарушение кровоснабжения прилежащих к зоне некроза тканей запускает процесс программируемой гибели клеток сердца (апоптоз). Массовая гибель клеток сердечной мышцы в условиях ишемии приводит к снижению насосной функции сердца. Между YeM, гибель клеток, находящихся в условиях ишемии, можно предотвратить, вовремя восстановив нормальное кровоснабжение. К сожалению, это не всегда возможно.
Высокая, но все еще недостаточная эффективность существующих схем лечения влечет за собой необходимость поиска альтернативных технологий, способных восстанавливать функцию миокарда, таких, например, как использование стволовых клеток. Перспективным представляется также разработка препаратов блокирующих процессы программируемой гибели клеток сердечной мышцы.
Высокий метаболизм клеток сердца делает их чрезвычайно уязвимыми при ишемии, в условиях дефицита энергетических и пластических субстратов. В моделях на животных было показано, что ишемия приводит к уменьшению содержания в сердечной мышце нуклеиновых кислот. Аналогичный дисбаланс нуклеотидов при ишемии отмечается в субэндокардиальных слоях человеческого сердца. Подтверждением тому является исследование Ludith L. соавт., которые изучили содержание нуклеотидов в биопсийных материалах, полученных во время операций на открытом сердце у пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца. Исследователи обнаружили, что содержание нуклеиновых кислот в глубоких слоях миокарда было снижено на 20%. Они предположили, что восстановление баланса нуклеотидов с использованием препаратов ДНК и нуклеиновых кислот может оказать защитное влияние на клетки сердца и препятствовать развитию апоптоза.
Эта гипотеза была подтверждена японскими исследователями Satoh К. и соавт. в 1993 году в эксперименте на собаках.
В опытах было показано значительное улучшение сократительной способности сердечной мышцы животных в условиях после внутривенного введения «коктейля» из нуклеиновых кислот. В экспериментах на животных препараты на основе натриевой соли ДНК показали эффективность при аритмиях, возникающих при восстановлении кровотока после ишемии.
Проведенные клинические испытания с препаратами на основе натриевой соли ДНК показали, что препараты способны улучшать клиническое состояние, уменьшать частоту, продолжительность и интенсивность приступов стенокардии, улучшать сократительную способность сердца, увеличивать переносимость физических нагрузок у пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца. Несмотря на то, что в эти исследования было включено относительно небольшое количество пациентов, а многие из выявленных различий не имеют статической значимости, полученные данные позволяют предполагать, что исследование препаратов ДНК является перспективным направлением в кардиологии и требует проведения более масштабных клинических исследований.
Замедление процесса старения при помощи нуклеиновых кислот .
Старение вызывается вырождением клеток. Наш организм построен из миллионов клеток, каждая из которых живет около двух лет или меньше. Но, прежде чем погибнуть, клетка воспроизводит себя. Почему мы не выглядим так же, как десять лет назад? Причина в том, что при каждом успешном воспроизводстве клетка претерпевает определенное изменение, в сущности, вырождение. Так что, по мере того, как наши клетки меняются или вырождаются, мы стареем.
Доктор Бенджамин С.Фрэнк, автор «Лечения старения и дегенеративных заболеваний нуклеиновой кислотой» (Нью-Йорк, Психологическая библиотека, 1969 г., пересмотрено в 1974 г.) обнаружил, что вырождающиеся клетки можно омолодить, снабдив их веществами, такими как нуклеиновые кислоты, которые напрямую питают их. Наши нуклеиновые кислоты — это ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). ДНК — это, по сути, универсальный химический реактор для новых клеток. Он рассылает молекулы РНК, словно команду хорошо обученных рабочих, на формирование клеток. Когда ДНК прекращает давать команды РНК, прекращается построение новых клеток и сама жизнь.
Доктор Фрэнк обнаружил, что оказывая своему организму помощь в поддержании нормального количества нуклеиновых кислот, вы можете выглядеть на 6-12 лет моложе своего возраста. Согласно доктору Фрэнку, нам нужно 1-1,5 г. нуклеиновых кислот ежедневно. Хотя организм может сам синтезировать нуклеиновые кислоты, они слишком быстро распадаются на менее полезные составляющие и должны быть получены из внешних источников, если мы хотим замедлить или даже повернуть вспять процесс старения.
Продукты, богатые нуклеиновыми кислотами: завязь пшеницы, отруби, шпинат, спаржа, грибы, рыба (особенно сардины, лосось, анчоусы), печень цыпленка, овсянка и лук.
Доктор Фрэнк рекомендует диету, согласно которой морепродукты едятся семь раз в неделю, с двумя стаканами снятого молока, стаканом фруктового или овощного сока и четырьмя стаканами воды ежедневно. Уже после 2 месяцев дополнительного приема ДНК-РНК и диеты доктор Фрэнк обнаружил, что у пациентов появилось больше энергии, как свидетельство, значительно сократилось количество сладок и морщин, и кожа выглядела более здоровой, розовой и помолодевшей.
Одно из самых последних достижений в борьбе со старением — супероксид дисмутаза (СОД). Этот фермент защищает организм от натиска свободных радикалов, разрушительных молекул, которые ускоряют процесс старения, разрушая здоровые клетки и коллаген («цемент», который соединяет клетки между собой). С возрастом в нашем организме вырабатывается меньше СОД, поэтому употребляя добавки вместе с натуральной диетой, которая снижает образование свободных радикалов, Вы можете помочь увеличить период энергичной и продуктивной жизни.
Однако важно заметить, что СОД быстро теряет активность при отсутствии таких важных минеральных веществ как цинк, медь и марганец. Дегидроэпиандростерон (ДГЭА), натуральный гормон, вырабатываемый надпочечниками, сегодня тоже стал применяться против старения, так как одним из его свойств является способность «снижать возбуждение» в процессах в организме и, таким образом, замедлять образование способствующих старению жиров, гормонов и кислот.
Воздействие нуклеиновых кислот на кишечник .
Действие нуклеиновых кислот на репарацию тканей, в частности печени после частичной ее резекции, хорошо изучено. Известно также, что нуклеотиды оказывают многостороннее защитное действие на слизистую кишечника и способствуют ее восстановлению. В экспериментах у крыс, получавших пищевые добавки, содержащие нуклеотиды, было обнаружено значительно большее содержание белка и ДНК в слизистой кишечника, увеличение активности ферментов, большая высота ворсинок и большая скорость размножения эпителия кишечника. Введение нуклеотидов мышам приводило к уменьшению заселения кишечника патогенными бактериями и быстрому восстановлению поврежденной стенки кишечника. Интересен и такой факт — при добавлении фрагментов ДНК/РНК к молочным смесям частота диареи у детей достоверно уменьшалась. При ОРЗ и энтеровирусной инфекции удаление вируса со слизистых происходит в 2-3 раза быстрее, если к питательным смесям добавлены нуклеотиды. Причина этого защитного действия не ясна, обычно связывается с усилением размножения и созревания клеток кишечника, а также улучшением работы лимфоидной ткани кишечника.
Основная проблема в обмене нуклеотидов состоит в том, что нуклеиновые кислоты на 95-98% разрушаются в тонком кишечнике до пуриновых и пиримидиновых оснований. Однако некоторые клетки — клетки тонкого кишечника, лимфоидная ткань, печеночные клетки и мышечные клетки способные усваивать фрагменты РНК/ДНК и встраивать их в собственные нуклеиновые кислот. Важно, что при стрессе, травме, усиленном росте кишечный барьер становится более «прозрачным» для фрагментов ДНК/РНК, и процент усвоения фрагментов нуклеиновых кислот может вырасти на порядок.
Использование нуклеотидов в гастроэнтерологии .
Область применения нуклеотидов в гастроэнтерологии охватывает широкий спектр заболеваний, которые объединены общими патогенетическими звеньями: воспаление, когда имеется дефицит потребления клеток иммунной системы; дефекты эпителия, когда требуется репарация поврежденных тканей; гормональный дисбаланс и интоксикационный синдром вследствие различных поражений печени, когда требуется пластический материал для восстановления клеток печени и их синтетической функции.
Очень активно фрагменты ДНК улучшают функцию печени, что проявляется в первую очередь повышением уровня защиты против повреждающего действия алкоголя и других бытовых интоксикаций. При назначении фрагментов нуклеиновых кислоту больных острым и хроническим гепатитом в течении нескольких дней происходит нормализация уровня биохимических показателей печени — снижается общий билирубин, АЛТ/АСТ, также происходит снижение уровня общего фибриногена, ведущего показателя активности воспалительного процесса . Все это позволяет использовать препараты на основе фрагментированной ДНК при различных заболеваниям гастроэнтерологического профиля с хорошими результатами. Обычно FDA рекомендует дозы от 0,5 до 1,% гр. в сутки в виде пищевых добавок или иммунопитания для больных. Не рекомендовано беременным и кормящим женщинам без строгих показаний. Противопоказаны нуклеотиды только при их индивидуальной непереносимости.
Нуклеотиды в питании больных, находящихся в критическом состоянии .
Еще более впечатляюще выглядят результаты использования нуклеотидов у тяжелых больных — частота вторичных гнойных осложнений (пневмония, панкреатит, сепсис) снижается в 3 и более раз при добавлении к питательным смесям нуклеотидов и пробиотиков (бифидобактерий и/или лактобактерий). В настоящее время однозначно доказано, что именно повышение проницаемости кишечного барьера является причиной развития критических состояний. Повреждение слизистой оболочки кишки, снижение активности макрофагов и лимфоцитов в стенке кишки приводит к проникновению бактерий и токсинов в кровь и вызывает поражение жизненно важных органов. Отсутствие адекватного питания у тяжелых больных сопровождается высокой смертностью и увеличивает продолжительность госпитализации. Однако адекватным питанием считается не только удовлетворение потребности в калориях, жидкости и витаминах.
Адекватное питание у тяжелых больных призвано решать следующие задачи:
• Поддержание структуры и функции клеток кишечника (энтероцитов)
• Восстановление барьерной и иммунной функции кишки
• Снижение возможности проникновения патогенных бактерий и токсинов в кровь.
В настоящее время питание для больных, находящихся в критическом состоянии, должно включать пробиотики ( бифидо — и лактобактерии), волокна, омега-жирные кислоты и нуклеотиды.
Использование питания, обогащенного нуклеотидами, показано при следующих состояниях:
• Ожоги, травмы, большие операции
• Трансплантация костного мозга
• Инфекции/сепсис
• Воспалительные заболевания кишки
• Некротизирующий энтероколит
• Синдром короткой кишки
• Повреждение слизистой оболочки при критическом состоянии, а также при лучевой и химиотерапии
• Дисфункция иммунной системы, связанная с критическим состоянием, трансплантацией костного мозга.
Так, при использовании иммунопитания у больных с указанными заболеваниями наблюдалось:
• Значительное (в 2 раза) снижение частоты инфекционных осложнений
• Снижение продолжительности госпитализации, в среднем, на 3,86 дня
• Снижение летальности на 30%.
Таким образом, к настоящему времени накоплено большое количество данных, свидетельствующих об эффективности использования фрагментированной ДНК в качестве диетического компонента при самой разнообразной патологии. Имеются доказательства пользы от использования фрагментированной ДНК в качестве стимулятора гемопоэза и иммуномодулятора у пациентов с лучевой болезнью, а также у ослабленных больных. Использование фрагментированной ДНК способствует восстановлению барьерной и иммунной функции кишечника у пациентов, находящихся в критическом состоянии, что позволяет значительно снизить смертность у крайне тяжелых пациентов. Перспективным направлением является использование фрагментированной ДНК в гастроэнтерологии и кардиологии, что диктует необходимость проведения более крупных исследований в этих областях. Мечта о сохранении молодости не оставляла человечество с давних времен. Возможно, что нуклеиновые кислоты окажутся одним из таких «чудо-средств», способных замедлить процессы старения человеческого организма.
Источник
