В феврале и марте этого года. Появились первые научные сообщения о том, что соединения хлорохин и гидроксихлорохин (HCQ) могут помочь в лечении COVID-19 — заболевания, вызываемого коронавирусом SARS-CoV-2. Эти вещества известны уже многие десятилетия и используются при лечении малярии, а также некоторых аутоиммунных заболеваний.
Особую надежду вызывает HCQ, который, согласно исследованиям, менее вреден для пациентов. Однако в последнее время этот препарат начал исчезать из аптек всего мира. А у производителей препарата, неподготовленных к пандемии, могут возникнуть большие проблемы с его производством.
К счастью, срок действия патента на HCQ истек несколько десятков лет назад, поэтому — по крайней мере теоретически — его может производить любой желающий. Проблема, однако, в том, что для получения этого соединения необходимо провести ряд других химических реакций, начиная с более простых веществ, которые уже становятся дефицитными из-за повышенного спроса.
"Кроме того, многие компании из разных стран в последнее время запатентовали пути синтеза таких интермедиатов целевого препарата", - отметил профессор в интервью PAP. Бартош Гжибовский (Институт органической химии Польской академии наук и Университет UNIST в Южной Корее). Это означает, что вам нужна лицензия для выполнения этих реакций.
В этой ситуации профессор и его исследовательская группа решили показать миру, как легально синтезировать HCQ из дешевых ингредиентов, избегая при этом запатентованных химических реакций. Ученые представили несколько различных способов синтеза этого соединения с использованием дешевых субстратов и непатентованных синтетических решений.
Публикация только что была представлена на рецензирование, но исследователи уже предоставили результаты своей работы бесплатно. Благодаря этому любой желающий в мире может использовать их для борьбы с пандемией. Эта публикация также сделает невозможным патентование дальнейших химических реакций, ведущих к производству HCQ.
Для определения новых путей производства лекарств ученые ИХО ПАН использовали разработанную ими программу Chematica. Это мощная программа, разрабатывавшаяся более 20 лет (сначала профессором Гжибовским в США, а затем частично в Польше), основанная на так называемом искусственный интеллект. Он собирает и изучает сотни тысяч типов химических реакций и их возможных связей, создавая целые пути реакций. Кроме того, он подключен к патентным базам данных и каталогам компаний-производителей химических соединений.
«Эта программа знает не только всю химию, но и всю экономику, связанную с химией», — объяснил профессор. Гжибовский.
Он сказал, что алгоритмы искусственного интеллекта просматривают миллиарды комбинаций химических реакций и находят пути с оптимальными свойствами. Таким способом можно, например, дать компьютеру задачу найти способ синтеза определенного соединения из очень дешевых или легкодоступных субстратов. И он избегал реакций, для выполнения которых требуется лицензия.
«Мы начали поиск в субботу, а во вторник отправили публикацию на рецензию», — подытожила темп работы доктор Сара Шимкуч, один из руководителей работы над программой Chematica.
«Несколько лет назад в рамках проекта DARPA — Инновационного агентства армии США, которое уже много лет финансирует исследования по программе Chematica — мы разработали несколько препаратов стоимостью в миллиарды долларов и показали, что благодаря Chematica мы можем обойти патентовать пути, используемые в их производстве, и находить новые решения. Мы подтвердили эффективность этих растворов в лаборатории. Затем компании осознали, насколько важен этот инструмент. И сейчас программа используется в крупнейших фармацевтических компаниях мира", - рассказал профессор. Гжибовский.
Он пояснил, что несколько лет назад права на программу приобрела компания Merck, которая обеспечивает Chematica глобальный маркетинг и всю бизнес-среду. Однако исследователь продолжает руководить развитием этой технологии, в том числе: в рамках проекта, финансируемого DARPA. Именно по заказу этого американского агентства польская команда показала, как получить соединение, полезное в борьбе с COVID-19.
Однако Ева Гаевска, еще одна ключевая фигура в разработке программы, подчеркнула, что это еще не конец. «Если окажется, что другой препарат, уже доступный на рынке, более эффективен при лечении COVID-19, ситуация, которая произошла сейчас, повторится. Через несколько дней продукт исчезнет из аптек и никто не сможет обеспечить его производство, потому что никто не ожидал, что он понадобится тоннами", - предупредила она. Она отметила, что тогда для обхода проблемы также можно будет использовать возможности программ по планированию синтеза химических соединений.
По словам проф. Гжибовски, странам стоит иметь планы действий в чрезвычайных ситуациях по производству ключевых лекарств, подготовленных на случай дальнейших пандемий или кризисов. Он добавил, что США уже планируют это сделать.
«Мы, ученые, делаем все возможное, чтобы помочь миру справиться с пандемией коронавируса. Мы показываем нашим странам, что наука необходима. И что у нас должны быть свои новейшие технологии. Особенно в Польше, где практически все высокие технологии распроданы, мы можем оказаться беззащитными. Это должно быстро измениться, если мы когда-нибудь захотим рассчитывать на глобальную технологическую арену, потому что, к сожалению, это также борьба за наши собственные интересы. А в случае с пандемией коронавируса - для нашего здоровья", - заключил профессор. Гжибовский.
PAP - Наука в Польше, Людвик Томаль
лт/экр/
