Человечество зависит от фармакологии – чем дальше, тем больше. Лекарственные средства и их воздействие на клетку, ткань, орган или организм были предметом внимания во все времена. Но сейчас важно работать на опережение – чем и занимается экспериментальная фармакология.

Лаборатория с широким кругом задач мирового уровня открыта на химическом факультете Пермского государственного национального исследовательского университета. Она обеспечивает этап доклинических исследований, то есть здесь выполняются исследования на животных и вычислительных виртуальных моделях. А также создается оборудование, которое необходимо для разработки препаратов завтрашнего дня.

Одной из таких разработок пермской лаборатории является плетизмометр – прибор для изучения противовоспалительной активности препарата на лабораторных животных. Сконструированный еще в 2019 году, он оказался востребован в разгар пандемии коронавируса. Тогда один из таких приборов был передан в государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор».

Устройство позволяет следить за тем, как именно развиваются отек и воспаление у лабораторного животного, оценить, насколько хорошо работает противовоспалительное лекарство, может ли оно подавить развитие отека – быстро ли, эффективно ли, надолго ли? Не восстанавливается ли отек спустя какое-то время? На эти вопросы исчерпывающе отвечает пермская научно-инженерная разработка.

Еще одним направлением работы лаборатории является поиск лекарств против нейродегенеративных заболеваний. В частности, сотрудники лаборатории пытаются «поймать» ранние признаки болезни Альцгеймера. Узнать о механизме ее развития ученым помогают особые трансгенные лабораторные мыши – с мутациями, обуславливающими развитие этой страшной болезни.

Противостоять таким заболеваниям – это отдельная большая задача, стоящая перед мировым научным сообществом. Старение населения привело к росту у пожилых людей количества нейродегенеративных заболеваний, которые очень опасны как для отдельного человека, так и для общества в целом, поглощая ресурсы семьи и медучреждений. На лечение человека уходят огромные деньги и усилия, но этим достигается лишь торможение развития болезни.

В пермской лаборатории разработаны автоматизированные системы, которые проводят детальный анализ поведения лабораторных животных на больших интервалах времени, что позволяет изучать самые первые, самые ранние проявления нейродегенеративных заболеваний.

Проект ведет Евгения Ахременко, победитель конкурса молодых ученых «Старт», которая начала заниматься этими исследованиями еще до открытия в 2015 году на химическом факультете лаборатории экспериментальной фармакологии.

Сбор, обработка и понимание таких данных – задача, требующая совместных усилий биологов и химиков, радиоинженеров, физиков и математиков – специалистов в области «больших данных» и искусственного интеллекта.

Конечная задача пермских исследователей – найти такие поведенческие дескрипторы, которые позволили бы как можно раньше обнаружить и количественно описать изменения поведения, сообщающие, что риск очень высок, что этот человек может заболеть и нужно принимать превентивные меры.

В конечном итоге использование роботизированных систем поможет не только в лечении болезни Альцгеймера, но и в поиске лекарств против болезни Паркинсона, деменции, вызванной алкоголем, и других заболеваний, связанных с использованием психоактивных веществ.

Изучение потенциально опасных веществ, которые появляются на нелегальном рынке с целью обойти законодательство, – еще одно важное направление деятельности лаборатории. Эта работа – суть борьба с непрерывно существующей и постоянно воспроизводящейся общественной опасностью – ведется в партнерстве с кафедрами токсикологической химии и судебной экспертизы Пермской фармакадемии.

Так объясняет суть своей работы Данила Апушкин, научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии ПГНИУ:

Еще один сотрудник лаборатории, победитель конкурса «Умник», работает над созданием бионического протеза собственной конструкции. Вчерашний выпускник университета Илья Коваленко создает носимое устройство, которое работает по классическому принципу миографических датчиков, считывая потенциал с мышцы. Эти мышцы он создает сам – из недорогих полимерных материалов.

По словам Ильи Коваленко, направление искусственных мышц в нашей стране развито достаточно слабо, во всем мире этим занимаются только в НАСА. И сам факт того, что его проект получил финансирование, означает общественную поддержку подобных исследований.

Проект Ильи Коваленко не только поможет людям, потерявшим конечности. Это часть общего направления деятельности лаборатории, связанного с управлением искусственными системами с помощью нейроинтерфейсов. Илья пришел в лабораторию на первом курсе, такая возможность есть в Перми у каждого студента ПГНИУ.

Хочешь решить проблемы здоровья и долголетия, над которыми бьется все человечество, – жми в экспериментальную фармакологию!