Перша нота. Хто такий професор Лесик
Професор Роман Лесик не вписується у стереотипний образ відстороненого академіка. Мислить стрімко, говорить рвучко, цитує Жуля Верна і вільно переходить від обговорення надскладних хімічних структур до панк-року.
Маючи десятки пропозицій з-за кордону, він залишається у Львові, бо відчуває міцний зв'язок з містом, його культурою, поезією та музикою. Тут він не просто керує лабораторією, а збирає навколо себе людей, ідеї та надсучасні прилади, крок за кроком вибудовуючи в Україні інфраструктуру, здатну працювати за жорсткими правилами світової науки.
Я бачу себе тим, хто дає першу ноту. Можливо, бас-гітаристом, на якому тримається весь ритм. Без цієї основи колектив не запрацює. Звісно, далі включається весь оркестр, але оця первинна ідея — як центральний півзахисник, який віддає перший пас.— Роман Лесик
Ця базова ритміка дозволяє його команді мислити масштабами наукової школи, не боячись виходити на територію великих гравців.
«Ми маємо працювати так, щоб велика фарма звернула на нас увагу, — пояснює свій підхід професор Лесик. — Щоб грати в англійській Прем'єр-лізі, треба зробити щось масштабне, показати себе гідним партнером».
Архітектура ліків: від сліпого пошуку до точного прогнозу
Ще кілька десятиліть тому створення нових лікарських засобів нагадувало рух навпомацки.
Дослідники просто синтезували безліч різноманітних сполук і методично тестували їх на всьому, до чого мали доступ — від мікроорганізмів до лабораторних тварин. Це був багато в чому сліпий пошук: учені сподівалися, що завдяки випадку хоча б одна з тисяч речовин спрацює як слід. Саме так, шляхом нескінченних спроб і помилок, створювали більшість ліків минулого.
Але наука кардинально змінила правила гри. Сучасний підхід вимагає іншої логіки: дослідник має заздалегідь, перед тим як узяти в руки першу пробірку, чітко розуміти, яку саме структуру хоче отримати. Епоха випадкових відкриттів поступилася місцем точній інженерії — молекулярному дизайну.
«Зараз тенденція така, що ви маєте апріорі знати, що хочете зробити, — пояснює професор Лесик. — Що таке молекулярний дизайн? Спочатку ви підключаєте сучасні ІТ і комп'ютерні методи й попередньо прогнозуєте, яку саме молекулу треба створити».
Комп'ютер вибудовує теоретичну модель, умовне креслення майбутнього препарату. Але сухі алгоритми не здатні завершити справу самостійно. Саме на цьому етапі в процес втручається людина: вмикається інтуїція дослідника, який знає, як фізично з'єднати атоми, та досвід молекулярного біолога, який розуміє, як ця структура поведе себе в живому організмі.
Синергія точного розрахунку й людського чуття дозволяє отримати ту саму спроєктовану молекулу, яка згодом стане основою для інноваційного лікарського засобу.
В еру стрімкого розвитку штучного інтелекту може здатися, що створення нових ліків — це виключно питання потужності серверів. На моніторі ідеальну формулу розраховують за лічені хвилини. Але…
«Відсоток роботи комп'ютера насправді невеликий — можливо, десять відсотків, а то й менше, — пояснює Роман Лесик. — Але він прогнозує вектор. А далі я повинен підключити власну голову і голови моїх працівників, щоб зрозуміти, яку структуру нам потрібно створити».
Сучасні технології дозволяють дослідникам мріяти про глобальне: наприклад, про систему, яка миттєво аналізуватиме всі доступні бази світу і дозволить хіміку збирати нову молекулу атом за атомом, немов конструктор, щоб вона ідеально заблокувала конкретний фермент.
Але навіть якщо така техніка з'явиться, головним інструментом у лабораторії залишиться людська інтуїція. Професор часто нагадує студентам історію Фелікса Гофмана, який понад століття тому не мав ні комп'ютерів, ні методів молекулярного моделювання, але синтезував аспірин — препарат, який працює досі.
Можна створити надскладну структуру, яка задовольнить усі вимоги штучного інтелекту, але в реальному житті спрацює просте, інтуїтивне рішення.
Іноді ж усе відбувається навпаки. Що буває, коли розрахунки сходяться до міліметра, а молекула не працює? Це і є той самий «ризик двох мільярдів доларів». Препарат може успішно пройти етап комп'ютерного дизайну, синтез і перевірки, а на фініші зазнати краху.
Якось у Віденському центрі молекулярної медицини колеги поділилися з львівським професором розпачем: вони бездоганно спроєктували молекулу, отримали блискучі результати в тестах in vitro (грубо кажучи, у пробірках), але коли перейшли до випробувань на тваринах, препарат виявився недієвим.
У цьому місці наука вимагає від людини особливого характеру. Відхилена серйозним науковим журналом стаття, в яку вкладено душу, чи провалений на останньому етапі експеримент — не кінець, а частина щоденної рутини. «Вчу аспірантів: ви маєте бути резистентними до неуспіху, — розповідає професор. — Кожен ваш провал треба розглядати виключно як сходинку до реалізації успішного проєкту. Потрібно мати стійкість, як у футболістів. Ви повинні вміти програвати для того, щоб виграти потім».
Розумні молекули і забуті хвороби
Створення нового препарату для світового ринку — це марафон на 15–20 років і ризик на два мільярди доларів. І хоча велика фарма має значні бюджети, справжні інновації, найсміливіші ідеї народжуються в академічних стінах. Однією з таких ідей є концепт розумної молекули. Уявіть: до антитіла через складний хімічний лінкер кріпиться токсична молекула. Вона не розпорошується по всьому організму, не спалює його хіміотерапією, а прямує прицільно в пухлину.
«Відомо: якщо ви вживаєте таблетку на будь-яку патологію, діє лише п'ять відсотків дози, решта розпорошується по організму, — зазначає Роман Лесик. — А тут завдяки антитілу зв'язана молекула прямує прямо в пухлину, проникає в клітину, лінкер руйнується — і молекула робить свою справу».
Сирітські хвороби. Територія, нецікава великому бізнесу
Але чому такі революційні рішення часто розробляють саме університетські лабораторії, а не корпорації-гіганти? У світовій медичній системі існують величезні сліпі зони — так звані сирітські, або забуті хвороби (neglected diseases).
Сонна хвороба, яка щороку вражає населення бідних країн Африки через укус мухи цеце і призводить до важких неврологічних пошкоджень, — одна з них. За словами професора, велика фарма є системою потужною, але гранично прагматичною. Величезні інвестиції в ліки для тих, хто ніколи не зможе за них заплатити, економічно не виправдовуються. Деколи компаніям невигідно навіть випускати на ринок нову розробку, щоб не перебивати продажі власного попереднього препарату.
«Називаю сонну хворобу ганьбою фармацевтичної галузі, — каже науковець. — Це приклад в історії сучасної фармації, коли за двадцять років не розроблено жодного нового лікарського засобу для її лікування».
Лише у 2021 році FDA затвердило один лікарський засіб, але він виявився вкрай токсичним, викликаючи сумніви щодо того, кого він знищує першим — паразита чи самого пацієнта.
У співпраці з французьким науковцем Філіпом Грельє львівським дослідникам вдалося знайти сполуки з високою ефективністю проти збудника сонної хвороби — трипаносоми. Було синтезовано три групи перспективних молекул, які виявилися дієвими проти паразита і водночас нетоксичними для людини. Ці результати вже опубліковані в топових європейських наукових журналах, а робота над цим напрямком триває. Наразі науковці досліджують точний механізм дії сполук на біологічні фрагменти збудника, щоб після серії додаткових випробувань публічно презентувати остаточні висновки.
Молода кров і замерзлі антитіла
Ця лабораторія також є простором молодих науковців, таких як Ірина Івасечно та Юлія Козак. Вони могли б працювати у європейських дослідницьких центрах, але свідомо обрали Львів.
— Коли стартуєш з нуля разом з новим приміщенням, ти сам формуєш свій простір. Це надихає, — діляться дівчата. Вони розповідають про свою роботу буденно, але для Юлії, наприклад, пошук ліків проти раку молочної залози не просто грантова тема. Це родинна історія, біль, який трансформувався в щоденну, кропітку працю з клітинами.
Але романтика науки тут щодня стикається з жорсткою реальністю українського сьогодення. Коли вимикають світло, зупиняється не просто робота — тануть морозильні камери.
— Ти робиш експеримент, а він не йде. Тиждень шукаєш помилку і розумієш: антитіло зіпсувалося, бо мало зберігатися при мінус двадцяти, а світла не було, — розповідають дослідниці.
Холод, відключення термостатів, очікування нових реактивів по кілька місяців, дедлайни по звітах, яких ніхто не скасовував.
Перша нота і солідарність, що не знає кордонів
Сьогодні наука глобальна. Сидіти у власній шкаралупі означає програти. Тому Центр молекулярного дизайну тісно переплетений невидимими нитками з 24 країнами світу. Найближче плече — Польща. Познань, Білосток, Люблін. Це не сухі меморандуми, а роки обміну, десятки спільних дисертацій, гранти і дружба, яка зав'язується під час дискусій і неформальних вечерь.
Завдяки міжнародній інтеграції та підтримці на локальному рівні (грантам Національного фонду досліджень, допомозі обласної адміністрації) українські вчені мають змогу творити. Нещодавно Українське товариство медичної хімії одностайно прийняли до Європейської федерації (European Federation for Medicinal Chemistry). Ми у вищій лізі.
Старий барвник і український слід
Іноді розв'язання найскладнішої архітектурної задачі ховається там, де його не очікували знайти. Кілька років тому, під час спільного проєкту з Центром молекулярної медицини в Австрії, команда шукала ліки проти рідкісної форми раку крові.
Проаналізувавши колосальну базу зі ста сорока тисяч реальних структур, учені виділили ідеальну молекулу. Найбільшим шоком стало те, що її навіть не довелося синтезувати — виявилося, що це давній гістологічний барвник, протиракові властивості якого десятиліттями залишалися непоміченими.
Після однієї структурної модифікації, щоб піддослідні миші не ставали синіми від пігменту, одержано потужну сполуку, про яку опубліковано статтю в топовому американському журналі. Ця історія — метафора всієї їхньої праці: брати наявне, вдивлятися глибше і конструювати з нього новий, рятівний сенс.
«Люблю момент, коли новачок синтезує речовину і я кажу йому: "Ти щойно зробив те, чого до тебе в природі не існувало", — підсумовує Роман Лесик. — Найбільше мрію про те, щоб в успішній молекулі, яка вийде на світовий ринок, був український слід. Хай цей слід буде звідси».
