Горячая дeсятка: Гликомика
Джеймс Паульсон, который работает в Исследовательском институте Скриппа (Калифрония), поднимает со стола литровую бутылку с крышкой. Она заполнена сахаром. Паульсон прикидывает, что будь эта субстанция куплена у поставщика химических материалов, стоила бы она миллионов пятнадцать долларов. «Эх, если бы ее можно было продать...» — шутит Паульсон, любуясь на нечто похожее на комковатый неочищенный сахар, который подают в ресторанах «здорового питания».
Вообще-то компания Cytel, в управлении которой когда-то принимал участие Паульсон, синтезировала этот сахар (один из тысяч видов сахара, которые вырабатывает тело человека) в надежде продавать его как средство оздоровления. Идея была в том, чтобы превратить сахар в лекарство, которое бы успокаивало иммунную систему, снижая вред от хирургических операций и сердечных приступов. Но ничего не вышло, хотя усилия, предпринятые в направлении понимания и, в конце концов, управления сахарами, не пропали даром. Область знаний о сахаре, которая называется «гликомика», процветает. А Паульсон, участвовавший в создании компании Abaron Biosciences, находится в первых рядах ученых, создающих лекарства, которые смогут решить проблемы со здоровьем, начиная от ревматических артритов и кончая раковыми клетками.
Причиной ажиотажа вокруг гликомики является тот факт, что различные виды сахара имеют жизненно важное значение для организма (хотя этого часто не замечают). В частности, они играют ключевую роль в стабилизации и определении функций протеинов. Это происходит благодаря процессу гликосилации, когда сахар присоединяется к другим молекулам, включая вновь созданные протеины. Паульсон говорит, что если бы не было гликосилации, не было бы самой жизни. Управляя гликосилацией, ученые надеются «отключать» болезнетворные процессы, создавать новые лекарства и улучшать существующие. Гигант биоиндустрии, компания Amgen, например, улучшила свое лекарство-бестселлер (протеин эритропоэтин, увеличивающий выработку красных кровяных телец), присоединив к его молекуле два вида сахара. Другие компании, как, например, GlycoGenesys, Progenics Pharmaceuticals и Oxford Glycoscience, уже проводят клинические испытания своих лекарств, разработанных при помощи гликомики. Они пытаются лечить такие недомогания, как болезнь Гаухера или рак толстой кишки. Один из основателей компании Abaron, генетик из Калифорнийского университета в Сан-Диего Джеми Март говорит, что медицинский потенциал огромен. Несмотря на важность сахаров усилия по раскрытию их секретов долго оставались в тени исследований генов и протеинов. Частично потому, что никакого простого «кода», который бы определял структуру сахаров, не существует. Но за последние десятилетия исследователи понемногу подбирали ключи к функциям сахара. В конце 1980х Паульсон и его коллеги выделили ген одного из энзимов, ответственных за гликосилацию. Это был водораздел. С того самого события ученые собирали воедино и еще более детализировали понимание путей, которыми сахары могут при определенных обстоятельствах обеспечивать здоровое функционирование, а при других — ставить нас в опасность заболеваний.
По оценке исследователей, каждый человек состоит примерно из 40 тыс. генов. А каждый ген закодирован несколькими протеинами. Разные виды сахара модифицируют многие из этих протеинов, а разные типы клеток присоединяются к одним и тем же видам сахара по-разному. Таким образом получаются самые разные ветвящиеся структуры с уникальными функциями. Паульсон жалуется, что понять все совершенно невозможно. И для быстрого продвижения вперед необходимо привлечь экспертов из других близких областей знаний, чтобы обдумать возможности «подружить» разные технологии. Все для того, чтобы прийти к настоящей гликомике. Для достижения этой цели Паульсон возглавляет Консорциум по функциональной гликомике. Группе, в состав которой входят более 40 ученых из разных областей знаний, выдали грант в $34 млн на пять лет. Деньги пришли от государственной организации «Национальные институты здоровья». Но несмотря на обилие умов и щедрое федеральное финансирование Паульсон подчеркивает, что описать каждый вид сахара в организме все равно не удастся. «Мы только откусываем от яблока. Но какое же оно большое и сладкое!» — заканчивает ученый.
MIT Technology Review (c)2003