03.05.2018  Выпускник кафедры биологии и биологической химии Сергей Ереско, одержавший в 2015 году победу в программе «УМНИК», в составе группы ученых разрабатывающих функциональный напиток, способный снизить тягу к алкоголю

Ученые кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Университета ИТМО совместно с коллегами из института экспериментальной медицины (ИЭМ) Санкт-Петербурга и биологическим факультетом СПбГУ разрабатывают и апробируют функциональный напиток, обогащенный биологически активной добавкой, способной снизить тягу к алкоголю. Автором проекта является молодой ученый, магистрант биологического факультета СПбГУ Сергей Ереско – выпускник направления «Биология» НовГУ 2017 года. Как отмечают разработчики, используемые в напитке растительные компоненты помогают снижать уровень гормона грелина, повышенный уровень которого побуждает к потреблению алкоголя. Сейчас команда проекта готовит напиток к испытанию на животных, в течение года планируется выпустить пробную партию продукта. Что общего у чувства голода, игровой зависимости и тяги к алкоголю

Гормон грелин, который также иногда называют «гормоном голода», обычно связывают с пищевым поведением: он определяет аппетит, обостряет чувствительность к съедобным запахам и определяет степень насыщения. Гормон действует через специальные рецепторы GHSR1A в гипоталамусе, главном эндокринном регуляторе организма. Именно поэтому грелин и его рецепторы давно пользуются у ученых повышенным вниманием как возможные мишени при лечении избыточного веса и проблем с метаболизмом.

Данные о том, что грелин может стимулировать активность именно тех нейронов, которые ответственны за развитие алкогольной зависимости, несколько лет назад получили исследователи из Института Скриппса, работа которых опубликована в журнале Neuropsychopharmacology.

Ученые показали, что у людей, страдающих алкогольной зависимостью, в крови циркулирует повышенное количество этого гормона. И чем больше грелина производил организм, тем сильнее человека тянуло к спиртному. Это наблюдение подтвердилось в экспериментах на животных: дефекты в генах грелина и его рецепторов могут быть связаны с тяжелыми формами алкоголизма.

Связь между грелином и развитием алкогольной зависимости ранее также удалось установить Элизабет Йерлаг из Университета Гетеборга и ее коллегам. Исследователи сумели предотвратить развитие алкоголизма у мышей, заблокировав сигнал «гормона голода».

Широкий спектр исследований, посвященных изучению различных механизмов зависимости, проводится и в Институте экспериментальной медицины в Петербурге. Специалистам также удалось доказать, что уменьшение количества грелина в мозге способно «притормозить» действие алкоголя на центр удовольствия, а значит и снизить тягу к спиртному.

«Как известно, алкоголь связан с системой подкрепления в мозге. Это лимбическая система, которая сопряжена со многими пептидными факторами, в том числе с грелином. На сегодняшний момент уже имеется ряд исследований, в частности, в нашей работе было показано, что, блокируя рецепторы либо снижая количество грелина, можно модулировать нейрохимические факторы, которые отвечают за удовольствие. Алкоголь повышает уровень удовольствия, а уменьшение количества грелина будет мягко снижать уровень удовольствия, получаемого от употребления алкоголя, и таким образом снижать тягу, – объясняет Марат Айрапетов, старший научный сотрудник отдела нейрофармакологии Института экспериментальной медицины. – При этом исследования, проведенные как за рубежом, так и в Институте экспериментальной медицины, уже показали, что, уменьшая уровень грелина, можно лечить не только повышенный аппетит, но и алкогольную, а также, например, игровуюаддикцию и некоторые наркотические зависимости».

Было доказано, что наибольшее количество грелина выделяется именно на фоне хронической алкогольной интоксикации во время периода отказа от алкоголя, добавляет Сергей Ереско, магистрант биологического факультета СПбГУ. Именно поэтому люди, находящиеся в состоянии похмелья, снова начинают употреблять алкоголь.

 «В абстинентный период выработка грелина увеличивается во много раз. Это, в свою очередь, запускает в мозге процессы, которые ведут к активации повторного желания употребить алкоголь. Фактически это те механизмы, которые возникают в похмельный период у людей, страдающих алкоголизмом, –головокружение и другие признаки, – рассказывает он. – Таким образом, грелин выступает, своего рода, посредником, который, вырабатываясь, запускает в мозге многие другие системы, приводящие в итоге к повторному употреблению алкоголя».

Еще будучи студентом Новгородского государственного университета, молодой ученый попал на практику в отдел нейрофармакологии в Институт экспериментальной медицины, где стал подробнее изучать механизмы алкогольной, игровой, наркотической и других видов зависимостей и влияние грелина на эти процессы. Исследования стали основой дипломной работы, а после и проекта, с которым ученый в 2016 году отправился на конкурс Фонда содействия инновациям «УМНИК». В рамках конкурса Сергей Ереско представил проект создания функционального продукта, направленного на снижение патологического влечения к алкоголю, и в итоге получил грант на дальнейшую разработку.

 Совместная работа ученых из Университета ИТМО, СПбГУ и Института экспериментальной медицины

После проведения фундаментальных исследований и получения теоретических результатов автор проекта при поддержке научного руководителя из ИЭМ решил объединить силы со специалистами кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Университета ИТМО.

Сегодня над проектом работает команда ученых: автор проекта, молодой ученый из СПбГУ Сергей Ереско, старший научный сотрудник отдела нейрофармакологии института экспериментальной медицины, кандидат медицинских наук Марат Айрапетов, магистрант кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Университета ИТМО Ксения Иванищева (выпускница направления "Биология" НовГУ 2017 года) и аспирант кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Университета ИТМО Артур Хасанов. Научным руководителем выступает кандидат технических наук, доцент кафедры ПБПРС Университета ИТМО Наталья Матвеева.

«Начало работы происходило на фундаментальном уровне: мы смотрели на различные факторы, которые изменяются под действием алкоголя. Мы изучали и продолжаем изучать пептидные механизмы аддикции, в том числе алкогольной. И при этом мы понимаем, что фундаментальная наука должна служить практике. Именно поэтому было ясно, что для дальнейшей разработки продукта необходима помощь специалистов, обладающих соответствующей экспертизой», – говорит Марат Айрапетов.

В качестве оптимальной формы разрабатываемого продукта был выбран функциональный напиток. Именно в таком виде потребитель сможет наиболее эффективно усваивать продукт, рассказывает Наталья Матвеева.

При этом напиток должен быть максимально безопасным. Как отмечает Марат Айрапетов, на сегодняшний момент для лечения алкогольной зависимости применяется достаточно много химически синтезированных средств. Однако, как правило, многие из них токсичны и довольно тяжело переносятся пациентами. Команда ученых задалась целью найти варианты создания естественных биологически активных веществ, имеющих более мягкое действие и позволяющих снизить негативный эффект на организм человека при лечении от алкогольной зависимости. В этом исследователям помогло изучение свойств лекарственных растений.

Группа ученых, занимающихся разработкой функционального напитка (слева направо: Сергей Ереско, Ксения Иванищева, Наталья Матвеева, Марат Айрапетов, Артур Хасанов)

«Поиск новых средств, которые могут быть использованы для профилактики и лечения алкоголизма, а также снижения симптомов синдрома отмены алкоголя является в целом очень актуальным направлением фармакотерапии на сегодняшний день, – комментирует Сергей Ереско. – Многие исследования показывают, что новые и эффективные средства терапии алкоголизма могут представлять собой лекарственные растения. Изучая эту тему подробнее, мы увидели, что уже есть работы, которые показывают, что экстракт растения Худия Гордони (Hoodia gordonii), давно известного как растение, способное снижать тягу к приему пищи, также влияет на добровольный отказ от потребления алкоголя. Таким образом, оно в целом влияет на систему подкрепления и способно снизить уровень грелина».

В состав разрабатываемого напитка входят биологически активные компоненты Hoodia gordonii. Сейчас команда проекта продолжает дорабатывать состав напитка, чтобы установить оптимальное соотношение его компонентов. В ближайших планах – протестировать напиток на токсичность и его активность. После удачного завершения экспериментального этапа команда приступит к процедуре сертификации функционального продукта.

  «На сегодняшний день мы уже активно продвинулись в работе. И произошло это благодаря объединению компетенций биологов, медиков и технологов, – комментирует научный руководитель проекта Наталья Матвеева. – Сейчас напиток находится на финальной стадии создания. Уже исследованы его свойства – органолептические, физико-химические, мы проверили его на безопасность, на микро- и макроэлементы. И уже в таком варианте мы будем исследовать его на животных, а потом и на добровольцах. В течение года планируется выпуск первой пробной партии. Кроме того, мы уже провели опросы, которые подтвердили заинтересованность потребителей в разрабатываемом продукте».

Сергей Ереско

По словам Сергея Ереско, сегодня разработкой уже интересуются представители социальных центров. В будущем именно такие организации, а также специализированные клиники могут стать наиболее эффективными центрами распространения продукта, который подойдет как людям, находящимися на начальных стадиях алкогольной зависимости, так и пациентам, проходящим реабилитацию. Кроме того, сейчас молодой ученый уже готовит заявку в Фонд содействия инновациям и планирует создать на базе разработки Стартап.

Опубликовано по материалам редакции новостного портала ИТМО (автор Елена Меньшикова) http://news.ifmo.ru/ru/science/life_science/news

Кафедра биологии, биохимии и биотехнологий