Наука против смертельных болезней: Рак, СПИД / ВИЧ, Диабет, Инсульт, Старение

Растительные масла из искусственно созданных в 2012 г. генномодифицированных сои, рапса и подсолнечника с измененным составом жирных кислот будут иметь свойства отвержденного масла и заменят маргарин, который используется в пищевой промышленности в огромных количествах и который является источником транс-жиров, участвующих вместе с холестерином в развитии атеросклероза.

Атеросклероз, как известно, ведет к инфаркту, инсульту и другим тяжелым состояниям, вызванным повреждением кровеносных сосудов. Но почему атеросклероз стал болезнью номер один цивилизованного мира и от него не придумано средства профилактики уже более 100 лет – этот вопрос до последних лет оставался без ответа.

Атеросклероз представляет собой ответ организма человека на какой-то чужеродный химический агент. Механизм развития атеросклероза – это патологическое накопление в стенках кровеносных сосудов каких-то веществ, одним из которых является холестерин. Холестерин содержится в пище животного происхождения. Однако отказ от пищи животного происхождения не спасает от атеросклероза. В результате международного многолетнего проекта по атеросклерозу в конце 20-го века было доказано, что у мужчин, ведущих вегетарианский образ жизни, продолжительность жизни не увеличивается, а у женщин-вегетарианок даже достоверно снижается.

Научные исследования начала 21 века свидетельствуют о том, что не бывает плохого или хорошего холестерина. Молекула холестерина одинакова и у человека и животных, которых он употребляет в пищу. Холестерин необходим организму, и большая часть холестерина у человека синтезируется самостоятельно. Примерно четверть холестерина поступает в с пищей. В начале 21 века раскрыт молекулярный механизм как холестерин переносится по организму. В каплях липопротеинов крови, которые разносят по организму холестерин, каждая молекула холестерина соединена эфирной связью с одной молекулой жирной кислоты. В дальнейшем, как мы уже писали об этом, эту сдвоенную молекулу в клетке подбирает белковая транспортная молекула, которая захватывает жирную кислоту, а с ней и молекулу холестерина. Таким образом, судьба холестерина в клетке определяется свойствами жирной кислоты, к которой он присоединен.

Теперь о жирных кислотах. В природе существует великое разнообразие жирных кислот. Они также играют важнейшую роль в обмене веществ. Три молекулы жирных кислот, присоединенные к одной молекуле глицерина составляют молекулу жира. Ученые доказали, что жирные кислоты при пищеварении не разрушается, то есть любая, натуральная или искусственная жирная кислота беспрепятственно поступают в организм. Вопрос – с какой жирной кислотой должен быть связан холестерин, чтобы участвовать в нормальном биохимическом цикле и не вызывать атеросклероз? Ответ на этот вопрос уже виден на горизонте передовой науки.

Какие бывают жирные кислоты? Прежде всего различают предельные и непредельные жирные кислоты. В твердых животных маслах больше предельных жирных кислот, в жидких растительных — больше непредельных. Интересно, что почти все природные жирные кислоты представляют собой цис-изомеры, за исключением так называемых конъюгированных жирных кислот, которые составляют около 3% в сливочном масле. Откуда появляются транс-изомеры?

Источником транс-жиров является маргарин. Маргарин был изобретен во Франции около 140 лет назад и с 1870 года производится промышленным способом. Интересно, что примерно с этого же времени медики стали изучать привлекшее внимание заболевание кровеносных сосудов, в результате в 1904 г. атеросклероз был выделен в отдельную нозологическую форму. Атеросклероз был назван продуктом развития человеческой цивилизации и сегодня лидирует среди смертельных болезней человека.

Маргарин позиционировался как предпочтительная диета для сторонников здорового питания поскольку не содержал холестерина. Современная пищевая промышленность нуждается в огромном количестве съедобного масла по свойствам аналогичного сливочному маслу. То есть масла, которое затвердевает при комнатной температуре, но становится жидким при температуре выше 30 градусов. Такое масло используется в самых разных кулинарных изделиях и при тепловой обработке пищи. Емкость рынка России составляет около 900 тыс. тонн маргарина в год.

Вред транс-жиров стал известен еще с конца 20-го века. В 2006-2011 годах появилось много статей, в том числе опубликованных учеными США и Великобритании в ведущих журналах, подтверждающих, что употребление транс-жиров значительно повышает в крови липопротеины низкой плотности и ведет к усилению атеросклероза. Подсчитано, что ежедневное потребление 40 г маргарина, содержащих 5 г трансизомеров увеличивает на 50% риск инфаркта.  В последние два года стало ясно, что снижение содержания в диете трансжиров – более эффективный способ профилактики атеросклероза, чем ограничение поступления холестерина в организм. С начала 2000-х годов в Великобритании и США проводится программа по оздоровлению населения. Пунктам общественного питания рекомендовано сократить применение транс-жиров для приготовления пищи, а этикетка продукта в магазине должна показывать содержание в нем трансжиров. Ученые Гарвардской школы здоровья населения подсчитали, что в начале 1990-х годов средний американец получал засчет трансжиров от 4 до 7% калорий, получаемых от потребляемых жиров. Рекомендации и законодательная политика Управления по продуктам питания и медикаментам США (FDA) позволила на 40% снизить содержание трансжиров в крови американцев к 2008 г.

Американские химические компании Дау Кемикал и ДюПон в 2012 г. году вводят на сельскохозяйственный рынок новые генетически модифицированные сорта масличных культур — сои, канолы (масличный сорт рапса) и подсолнечника, обладающие особым составом получаемого из них масла. В нем увеличено содержание олеиновой жирной кислоты, которая придает маслу свойство затвердевать при комнатной температуре. Такие масла смогут заменить маргарины, то есть твердые масла, искусственно созданные из природных растительных масел путем гидрогенизации, побочным продуктом которой являются трансжиры.

Будем надеяться, что у сельского хозяйства нашей страны не будет препятствий культивировать новые сорта масличных культур, и освоить производство нового поколения отвержденных растительных масел.

Расшифровка гена, кодирующего белок FABP, связывающий жирные кислоты, дает возможность создания нового целевого лекарства от атеросклероза и диабета. Однако патентование этого человеческого гена может сделать будущее средство недоступным для большинства людей.

Белок FABP, связывающий жирные кислоты (Fatty acid-binding protein), был открыт в 90-х годах прошлого века. Этот белок имеет несколько разновидностей, которые присутствуют в клетках разных органов: накапливающих жир клетках (адипоцитах), клетках сердечной мышцы, печени, мускулатуре, кишечнике и клетках крови, отвечающих за воспалительный процесс.

Белок FABP был найден в атеросклеротических бляшках. В конце 2011 г. были опубликованы исследования, проведенные на кровеносных сосудах, полученных от пациентов при операции иссечения атеросклеротических бляшек (каротидная эндартерэктомия). Из результатов исследований стало ясно, что чем больше белка FABP в атеросклеротических бляшках, тем выше риск разрушения бляшки, и развития осложнений в виде инсультов и инфарктов.

Немногим ранее, в 2009 г. была описана пространственная структура белка FABP и механизм его действия в клетке. Оказалось, что он представляет собой два толстых лепестка прямоугольной формы, соединенные наподобие двух створок раковины. В месте их соединения находится структура в виде короткого бруска, служащая буксиром для всей молекулы внутри клетки. Внутренняя полость, образуемая раковинами, имеет гидрофобную поверхность, отталкивающую воду и удерживающую цепи жирных кислот. В эту полость поступает молекула жирной кислоты вместе с холестерином и происходит ее транспортировка по клетке.

Как только аминокислотный состав белка FABP был расшифрован, в 2011 г. был запатентован ген, кодирующий его структуру. Если сказать точнее, запатентованы были антипоследовательности олигонуклеотидов РНК, кодирующих аминокислотный состав этого белка, которые могут блокировать считывание гена белка FABP (экспрессию). Именно такое соединение будет в дальнейшем использоваться для создания целевого лекарства против атеросклеротических изменений сосудов. Номер патента 20110054011. В описании патента указано, что запатентованные соединения могут использоваться для лечения таких болезней, как метаболический синдром, диабет I и II типов, атеросклероз и воспалительные процессы, такие как артрит. Содержание патента включает 69 пунктов, в которых указано, что патентуется цепь РНК (олигомер), точнее все цепи размером от 10 до 50 нуклеотидов, которые несут заявленную последовательность. Запатентованными являются даже те последовательности, которые не совпадают с заявленными на несколько нуклеотидов. Запатентованы любые химические соединения, которые могут включать в себя заявленный олигомер. Что особенно возмутительно, запатентованы также любые аналоги заявленных олигомеров, которые могут быть получены из натуральных природных соединений.

Заявку на патент подали британец Кейт Маккулаг и датчане Еллен Страаруп и Нильс Нильсен.  То, что они совершили важное научное открытие, это замечательно, но патентование структур, созданных самой природой независимо от человека, трудно назвать высокоморальным.  Это создает препятствия на пути разработки лекарств на основе белка FABP несколькими компаниями, пирведет к монополии и значительно повысит их цену на фармацевтическом рынке. Обычный сценарий после такого патентования — один из крупнейших фармацевтических гигантов покупает патент за многие миллионы долларов и создает лекарство, которое также патентуется. При этом блокируется создание подобных лекарственных средств другими компаниями, что могло бы сделать его более доступным.

Любое научное открытие — это результат многолетней работы ряда ученых, которые публикуют результаты в открытой печати. Прежде, чем продвинуться в правильном направлении, ученые проводят несколько исследований с отрицательным результатом. Это неизбежно в науке, и приближает ученое сообщество к очередному научному достижению. В связи с этим, научное открытие не может быть присвоено небольшой группой ученых, оно принадлежит всему человечеству.

В Соединенных Штатах в марте 2010 г. суд Нью-Йорка признал недействительным патент на два гена, связанные с раком груди, о чем ранее было сообщение на сайте. Шестью годами ранее патенты на эти гены были отменены Европейским Патентным Агенством. На сегодняшний день запатентовано несколько тысяч генов человека, большинство из них касаются разработки перспективных лекарственных средств.  Хотелось бы надеяться, что в современном мире будет расти понимание недопустимости патентования человеческих генов.