Четыре изобретения Roche, которые стали знаменитыми во всем мире

Как муха на дне стакана помогла создать витамин C, почему пятно на стене стало ключом к изобретению глюкометра, и как неудача в поисках вакцины открыла новый класс препаратов

Одна мысль. Одна гипотеза. Один эксперимент. И медицина больше никогда не будет прежней. История науки — не просто линейное движение вперед. Этот путь состоит из множества маленьких точек на маршруте, а за каждой — взлеты, падения, бессонные ночи и вера в свое дело.

Рассказываем всего о нескольких остановках — четырех изобретениях Roche, которые изменили мир медицины.

Остановка первая. Мушка на дне стакана

Ветер рвал паруса, волны хлестали палубу. В трюме пахло солью, деревом и усталостью. Матросы были слабы, цинга подтачивала их силы. Но вот кто-то раскрыл бочонок с лимонами — и терпкий сок обжег губы. Несколько глотков не могли сотворить чудо, но день за днем, неделя за неделей силы медленно возвращались.

Как витамин C стал доступен каждому

Витамин C играет критическую роль во множестве процессов. Но человеческий организм не способен вырабатывать его самостоятельно¹.

Впервые L-аскорбиновую кислоту синтезировали из глюкозы в 1933 году, но в ходе реакции выделялось много побочных продуктов, выход вещества был маленьким, а процесс — дорогим. Чтобы открыть путь к массовому производству витамина C, ученым нужно было найти способ эффективно проводить один из этапов синтеза — получать сорбозу².

На помощь пришли… плодовые мушки. Еще в 1896 году французский химик Габриэль Бертран описал бактерию Acetobacter suboxydan, живущую в кишечнике дрозофилы. Микробы с легкостью делали то, что не удавалось химикам, — превращали сорбитол в сорбозу².

Тадеуш Райхштейн принял инновационное для того времени решение — объединил химические и биологические методы.

Вечер пятницы застал Райхштейна в лаборатории. Он задумчиво смотрел на стакан, в котором смешал вино, сахар и уксус, добавил дрожжи — последнее, отчаянное решение. Смесь пахла терпко, странно, но надежда жила: может, природа подскажет то, чего не смогли вычислить формулы. Он оставил стакан на подоконнике и ушел, доверив работу времени.

В понедельник солнце уже пробивалось сквозь оконное стекло, когда он заглянул внутрь. На дне, окруженная крошечными сверкающими кристаллами, лежала мушка.

Биотехнологический метод позволил получать сорбозу с выходом 90%, что сделало возможным массовое производство витамина C².

В 1934 году компания Hoffmann-La Roche первой начала промышленное производство витамина C под маркой «Редоксон», используя метод Райхштейна. Рыночная стоимость витамина с 1934 года снизилась с 7 000$ до 2$ за килограмм^1–3.

Смелая идея объединить химию и биотехнологию сделала витамин C доступным каждому.

Остановка вторая. От дегустации мочи — к портативным устройствам

В тусклом свете свечи доктор Томас Уиллис склонился над сосудом, в котором мерцала жидкость, ловя отражения пламени свечи. Уиллис медленно поднес колбу к губам. Вкус… странный, непривычный, сладкий — словно вино, которому не дали перебродить до конца, словно мед, растворенный в воде. «Quasi melle», — подумал он, и рука уже выводила на бумаге эти слова.

Неожиданное открытие заставило его задуматься: какова природа этой сладости, что скрывается за таинственным недугом, превращающим человеческое тело в источник столь необычного признака? Его разум искал объяснение, но пока он мог лишь зафиксировать факт: моча этих пациентов была сладкой.

Как взорвавшаяся колба помогла в контроле сахарного диабета

После того как в 1921 году синтезировали инсулин, возникла потребность в регулярном определении уровня глюкозы. Сначала восстанавливали медь глюкозой, содержащейся в моче. При наличии сахара в растворе голубого цвета выпадал красный осадок Cu₂O. В 1957-м разработали первые тест-полоски с реагентами⁴.

Компания Boehringer Mannheim (ставшая частью Roche) работала над усовершенствованием этой технологии.

Колба с реактивами для оценки уровня глюкозы перегрелась. Незаметная трещина дала о себе знать мгновением позже: раздался резкий хлопок, и капли раствора брызнули на стену, окрашенную латексной краской. Кто-то заметил странность: там, где реактив попал на стену, осталось светлое пятно.

Ученые решили провести эксперимент. На пятно нанесли глюкозу, и на глазах у всех оно стало менять цвет. Исследователи поняли, что латекс создал среду для химической реакции.

Это наблюдение подтолкнуло к разработке тест-полосок Haemo-Glucotest с латексным покрытием, которые вскоре стали золотым стандартом измерения гликемии⁵.

Однако результат теста было сложно интерпретировать. Оценка была необъективной и зависела от освещения в помещении и восприятия врача. В Roche приняли инновационное решение: создали прибор, который улавливал отраженный от тест-полоски свет и преобразовывал его в количественное значение концентрации глюкозы.

В 1970-е годы появилась система Reflomat — первый автоматический глюкометр. Прибор весил 1,1 кг, и его можно было использовать только в кабинете врача. В 1983 году Roche выпустила на рынок Reflolux — первое портативное устройство, которое позволило пациентам измерять уровень глюкозы в крови дома, на работе или в путешествии.

Reflolux произвел переворот в лечении сахарного диабета, сделав возможным самоконтроль гликемии. Он стал основой для линейки глюкометров Accu-Chek, которые до сих пор помогают миллионам людей по всему миру контролировать заболевание⁶.

Остановка третья. Последний бастион

В начале 1980-х годов в больницах Нью-Йорка и Лос-Анджелеса стали появляться пациенты с загадочными симптомами. Тела молодых мужчин покрывались лиловыми пятнами саркомы Капоши, а легкие разъедала пневмоцистная пневмония.

Болезнь не укладывалась в привычные рамки — она не щадила, не останавливалась. Вскоре у нее появилось имя — синдром приобретенного иммунодефицита.

В 1982 году в больнице Миддлсекса в Великобритании впервые прозвучал диагноз — ВИЧ. Джонатан Блейк стал «пациентом номер один»⁷.

Как появились первые ингибиторы слияния ВИЧ

В конце 1980-х — начале 1990-х годов группа ученых во главе с Дани Болоньези искала способ, как предотвратить заражение ВИЧ. Ключевой мишенью для будущей вакцины они выбрали вирусный белок gp41, участвующий в процессе слияния вируса с клеткой⁸.

В лабораториях шли бесконечные эксперименты: ученые пытались понять, как заставить иммунную систему распознать врага. Но однажды заметили нечто необычное: один из синтезированных пептидов, DP-107, блокировал слияние ВИЧ с клеткой. Вирус, обычно легко проникавший внутрь, теперь оставался снаружи.

Исследователи проверили данные и обнаружили еще более мощный пептид. DP-178 точечно препятствовал заражению клеток CD4+, словно запирая ВИЧ на пороге. Они не нашли вакцину, но случайность подарила им новое оружие против вируса.

Команда Болоньези открыла новый класс антиретровирусных препаратов. DP-178 получил название T-20, а позже станет энфувиртидом — первым в мире ингибитором слияния ВИЧ⁸.

Это был самый сложный синтетический пептид, когда-либо создававшийся в коммерческих масштабах — процесс включал 106 стадий производства. Чтобы провести клинические испытания и запустить производство, исследователи обратились к Roche, на тот момент имевшей большой опыт в разработке антиретровирусных препаратов и в технологиях пептидного синтеза.

Энфувиртид стал первым антиретровирусным препаратом, который действовал на стадии проникновения вируса в клетку, а не на этапе обратной транскрипции или протеолиза. Он дал шанс миллионам людей с ВИЧ, которым уже не помогало лечение.

Остановка четвертая. Лечить, а не вредить

Сентябрь 1985 года. В тишине лаборатории Аксель Ульрих перечитывал свою статью: она раскрывала роль рецептора HER2, управляющего ростом и делением клеток.

Исследования показали, что при избытке HER2 клетки начинают безудержно делиться, превращая упорядоченную ткань в хаотичный рой. Позже выяснилось, что этот процесс связан с агрессивными формами рака молочной железы, обнаруженными у каждой третьей пациентки.

Как именно HER2 запускает опухолевый рост, оставалось загадкой. Но одно стало ясно: его изучение могло открыть путь к спасению тысяч жизней.

Как началась эра таргетной терапии рака молочной железы: открытие герцептина

Майкл Шепард в Genentech (подразделение Roche) изучал воздействие фактора некроза опухоли (ФНО) на раковые клетки. Он установил, что ФНО может уничтожать опухоли у мышей, не повреждая при этом здоровые ткани. Но эффективность иммунной атаки снижалась, если у раковых клеток были рецепторы к факторам роста, гормонам и другим белкам, способным стимулировать рост и деление.

По случайному стечению обстоятельств команда Ульриха обнаружила публикацию Майкла Шепарда, что положило начало сотрудничеству⁹.

Оказалось, что HER2 не только ускоряет рост опухоли, но и делает ее неуязвимой для противоопухолевых агентов. Рак словно ускользал от иммунитета: опухоль росла, не встречая сопротивления. Но можно ли было отключить этот механизм?

Исследователи создали моноклональное антитело 4D5 — молекулярное оружие, способное лишить HER2 силы. Снова закипела борьба: ФНО и макрофаги, словно пробудившиеся воины, принялись уничтожать опухолевые клетки.

Еще в 1968 году Roche открыла первый исследовательский центр — Базельский институт. Открытия одного из сотрудников, Сусуму Тамагавы, сделали возможным создание и производство гуманизированных антител. Именно этим исследованием воспользовались Ульрих и Шепард: они гуманизировали антитело 4D5 и назвали новый препарат Герцептином®¹⁰.

Результаты клинических испытаний оказались ошеломляющими: в NSABP B-31 и NCCTG N9831 выяснили, что при назначении Герцептина® после операции риск рецидива снизился на 50%, а смерти — на 33%¹⁰.

Исследования Roche не остановились. В 2012 году на рынок вышло антитело-конъюгат с химиотерапевтическим агентом, эффективно работающее у пациенток, у которых Герцептин перестал действовать, — Кадсила® (трастузумаб эмтанзин).

За плечами компании Roche путь непрерывных исследований и людей, которые не боялись революционных идей и воплощали их ради жизней пациентов. Мы лишь едва приоткрыли завесу мира инноваций Roche. Читайте следующие выпуски, чтобы узнать о других. И может быть, именно вы сможете понять, что мы можем сделать сегодня, чтобы обеспечить лучшее будущее для пациентов завтра?