В биотехнологическом поле постоянно появляются новые решения, позволяющие эффективно и безболезненно доставлять лекарственные препараты и другие активные компоненты в организм человека. Российские специалисты берут эти методы на вооружение, совершенствуют их и тем самым обгоняют зарубежных коллег. В преддверии ежегодной международной стартап-конференции Startup Village 2019 «Лента.ру» пообщалась с директором «Микронидл Индастриал» (резидент «Сколково») и выяснила, чем можно вводить лекарства, помимо инъекционных игл.
«Лента.ру»: Какими разработками в области биотехнологии занимаются в вашей компании?
Василий Звездин
Василий Звездин: С 2014 года наша команда занимается разработкой, проектированием, апробацией и производством биорастворимых микроигольных аппликаторов для доставки косметических компонентов и фармацевтических субстанций в кожу.
Что представляет собой микроигольный аппликатор, для чего он применяется?
В нашем случае это полимерная пластинка, содержащая в своей основе конические микроиглы длиной от 100 до 900 микрометров. В среднем на один квадратный сантиметр приходится 98 игл. С обратной стороны к полимерной пластине фиксируется подложка (бэк). Основная задача микроигольных аппликаторов — безболезненно входить в кожу на заданную глубину и растворяться, высвобождая активный компонент.
Глубина вхождения игл чаще не позволяет контактировать с крупными скоплениями нервных окончаний и капилляров. По сути, происходит введение веществ в эпидермис и верхние слои дермы. Одно из преимуществ биорастворимых микроигольных аппликаторов заключается в том, что в них полимер выступает в качестве стабилизатора и консерванта. Это позволяет вносить в кожу крупные белковые структуры, сохранять их при транспортировке и защищать от негативного воздействия внешних факторов.
Есть разработки, где при помощи микроигольных аппликаторов отбирают субстрат для дальнейшего биохимического обследования. Над таким проектом я работал с командой профессора Прауздница по международному проекту в 2013 году в Технологическом институте штата Джорджия. В том же Массачусетском технологическом институте ведутся проекты по оснащению биорастворимых микроигл вспомогательными датчиками для задач экспресс-диагностики, например, мониторинга уровня глюкозы.
Расскажите подробнее об устройстве микроигольного аппликатора. Какие решения на его основе существуют?
С виду это просто пластинка с иглами. Для невооруженного глаза потребителя все микроиглы на одно лицо, если только в косметичке не завалялся USB-микроскоп (на потребительском рынке сейчас самыми распространенными являются биорастворимые микроиглы в качестве парфюмерно-косметических изделий). Для примера, если перейти к аэрокосмическим аллегориям, то для простого человека все ракеты примерно одинаковы, просто размерами отличаются, и, наверное, у той, что побольше, боевая эффективность выше. Инженер же знает, что это абсолютно неверно. Та же история с микроиглами. Наша технология позволяет варьировать не только линейные параметры игл, но и изменять саму форму, что является критичным для вхождения игл в кожу. Это сравнимо с аэродинамикой ракет и самолетов. Размер не так важен, как острота и изменение формы иглы при растворении.
Мы также можем создавать многослойные иглы, модифицируя их функции, делая отсоединяющимися или быстрорастворимыми. У многих стран есть ракеты, но не все могут доставлять космонавтов к МКС. Возвращаясь к конструкции, к другой стороне полимерной пластинки крепится бэк, который может обеспечивать плотность аппликатора и также влияет на механику вхождения игл. Он может выполнять декоративную функцию. Прекрасным примером являются микроиглы, которые мы создали по заказу компании BLÓMRUS. Бэк может нести на себе дополнительные структуры, обеспечивающие внесение на кожу или служащие для крепления датчиков контроля.
Конечно же, не мы придумали микроиглы. Разработки в данном направлении начались в США и Ирландии примерно с того времени, как у нас отменили пионеров. Сейчас каждый крупный фармгигант ведет исследования в данном направлении, не считая департаментов в крупных университетах США, Австралии, Китая, Кореи, Великобритании. Ежегодно до пяти стартапов появляется в этой сфере. Технологических платформ (способов конструирования игл) не так много, а производственных площадок, включая нашу, теперь три.
Какие болезни можно лечить с помощью трансдермального введения лекарственных веществ?
Трансдермально вводят антидепрессанты, гормональные препараты, ДНК-вакцины, интерфероны, антитела, инсулин, противоэпилептические, противовоспалительные нестероидные, противоопухолевые препараты, а также субстанции для улучшения состояния кожи. Как понимаете, список нозологий, которые корректируются данным путем, довольно широк.
Какие преимущества и недостатки у микроигольного аппликатора перед другими способами доставки лекарственных веществ в организм человека?
Преимуществами являются атравматичность (по сравнению с классическими инъекционными иглами), безболезненность, строгая одноразовость, высокая эффективность сохранения активного компонента, сокращение количества консервирующих агентов, а для вакцин возможность хранения без соблюдения «холодовой цепи» (оптимального температурного режима хранения — прим. «Ленты.ру»).
К недостаткам относятся сложность валидации дозы, необходимость проверки эффективности проникновения в кожу, ведь размер иглы не равен глубине ее вхождения. Сюда же относится строгая валидация формы и механической прочности иглы (иглы длиной менее 300 микрометров просто не входят в кожу из-за эффекта батута, когда кожа отталкивает иглы с последующей их деформацией), а также ограниченность допустимого объема введения активных компонентов.
Фото: Пермский государственный национальный исследовательский университет
Фото: «Микронидл Индастриал»
Насколько хорошо развита данная индустрия в России по сравнению с остальным миром? Существуют ли у нас разработки, не имеющие аналогов на Западе?
Если разработчик говорит, что его разработка не имеет аналогов на Западе или еще где-то, значит, либо она никому не нужна, либо он плохо проводил патентный поиск и изучал работы коллег. Наша компания, созданная мной совместно с моим партнером и кофаундером Силовым Юрием, — единственная в России с полным циклом: от разработки до производства биорастворимых микроигольных аппликаторов.
В зоне косметологии в России насчитывается более 20 дистрибьюторов и около восьми компаний, продающих корейские платформы под своими торговыми марками. Схожая ситуация наблюдается на рынке Европы. Первые фармацевтические решения до рынка доберутся не ранее 2024 года. И это будет в США. Ситуацию в Китае полностью контролирует правительство. В России отдельные ученые, пользуясь платформами из Австралии и США, выполняют протоколы по проверке единичных рецептур.
Наши иглы превышают корейские аналоги по скорости проведения процедуры — 25 минут у нас против 2-4 часов у них. Мы технологически сильно отличаемся от них, что позволяет нам до 2020 года запустить до 30 новинок только в зоне косметологии. Что касается фармацевтики, мы ведем разработки с одной из крупнейших фармкомпаний мира.
Нами запатентованы и собственная платформа, и способ изготовления игл. Мы можем создавать решения, не уступающие решениям наших коллег из других стран, а по некоторым позициям даже имеем определенные преимущества в глазах потребителей. Ключевой момент заключается в том, что разработки ведутся в соответствии с запросами рынка, и мы уже запустили конвейерное производство. Мы работаем не ради статей в «Вестнике Академии наук», а для того, чтобы потребитель, пользуясь нашей продукцией, был доволен.
Какие уникальные технологии используются в ваших лабораториях? Как осуществляется производство и работа с заказчиками?
В рамках лабораторных разработок мы не пользуемся уникальными методами, а прибегаем к стандартизированным мировым протоколам по оценке качества биорастворимых игл. Процесс производства осуществляется на нашей собственной производственной линии, которая на данный момент позволяет производить до 20 тысяч комплектов в месяц, а до конца сентября мы завершаем масштабирование до 65 тысяч комплектов в месяц. С учетом запросов рынка США, чувствую, придется дублировать линии, чтобы добраться до 250 тысяч.
Фото: Пермский государственный национальный исследовательский университет
Фото: «Микронидл Индастриал»
Фото: «Микронидл Индастриал»
К заказчикам мы относимся доброжелательно и можем выполнять их желания относительно дизайна и валидации эффективности. Что касается проверки клинической эффективности, здесь мы строги. Сейчас выполняем исследования в лаборатории BIOEC во Франции и готовимся к регистрации изделий в качестве медицинских на территории ЕС по запросу заказчиков.
Каким будет дальнейшее развитие «Микронидл Индастриал» в ближайшем будущем?
В рамках разработки решений для фармацевтического рынка — совершенствование доказательной базы, работа с ведущими экспертами фармацевтического партнера по валидации в сфере доставки лекарств. В косметологическом направлении есть план расширения продуктовой линии до 35 позиций к концу 2020 года.
Мы планируем, что до конца 2019 года наша продукция выйдет на косметические рынки США, ЕС, а с 2020 года будет представлена в Азии. Ключевым является создание технологических решений, чтобы заказчик мог удовлетворить запрос конечного потребителя, желающего иметь качественный продукт, о котором хочется рассказать друзьям в Instagram.