5 мин
14 августа 2020 г.

Подробные ответы к тесту "А ты точно биолог"

Полный разбор
Автор: Laba.Media

1. ФАРМАЦЕВТИКА. Большинство современных лекарств (около 90% наименований) относятся к малым молекулам  химическим соединениям с молекулярной массой, не превышающей 500 а.е. Какое из перечисленных свойств малых молекул можно назвать их положительным качеством?

Способность проникать сквозь клеточную мембрану
Высокая концентрация, необходимая для лечебного эффекта
Взаимодействие только с теми белками, у которых есть сайты-мишени
Мутация генов, кодирующих белки-мишени

Ответ: Способность проникать сквозь клеточную мембрану

Среди перечисленных свойств малых молекул положительным можно назвать только одно  способность проникать сквозь клеточную мембрану и присоединяться к мишеням внутри клетки.

Все остальные свойства относятся к недостаткам. Высокая концентрация лекарственного средства приводит к тому, что малая молекула может присоединяться не только к тем мишеням, к которым она должна присоединяться, но и к похожим мишеням. Не у всех белков есть сайты-мишени, и к ним малые молекулы присоединяться не могут. А возможность вызвать мутацию приводит к тому, что мишень изменяется, и тогда возникает устойчивость к лекарственному средству.

К малым молекулам относятся антибиотики, в том числе пенициллин, противовоспалительные лекарственные средства, в том числе ибупрофен, противовирусные, в том числе против гепатита С и ВИЧ, препараты для лечения сердечно-сосудистой системы.

 

 

2. ФАРМАЦЕВТИКА. Кроме малых молекул сегодня производится большой набор биоактивных лекарственных средств, которые производятся различными биотехнологическими методами. Какие из перечисленных лекарственных средств являются гормонами?

Аспирин
Инсулин
Эритропоэтин
Герцептин

Ответ: Инсулин и эритропоэтин

Аспирин относится к малым молекулам, а герцептин  моноклональным антителам. Герцептин (трастузумаб)  одно из первых гуманизированных антител, он вышел в 1998 году и стал эффективным широко используемым средством борьбы с раком молочной железы. Герцептин относится к биоактивным лекарственным средствам, но это не гормон. Инсулин  один из важнейших гормонов в организме человека. Недостаток инсулина является основной причиной сахарного диабета. Производство и выпуск инсулина животного происхождения началось в 1923 году, а в 1982 году начался выпуск первого человеческого (генно-инженерного инсулина).

Эритропоэтин  гормон, который контролирует производство красных кровяных телец в организме. Его недостаток приводит к анемии ("малокровию"). Производство эритропоэтина началось в 1980-ые годы.

https://biomolecula.ru/articles/tri-pokoleniia-lekarstv
https://biomolecula.ru/articles/drag-dizain-kak-v-sovremennom-mire-sozdaiutsia-novye-lekarstva
https://www.oncomedic.org/препараты-иммунотерапии
https://www.printfriendly.com/p/g/RHCZDt
https://www.fda.gov/patients/learn-about-drug-and-device-approvals/drug-development-process
https://redsneakersblog.com/2017/02/04/know-the-pharma-basics-drug-development-plan/
 

 

3. БИОЛОГИЯ. Что такое антитело?

Клетка организма
Белок (иммуноглобулин)
Мутуалистический (полезный) вирус
Плазмида

Ответ: Белок (иммуноглобулин)

В организме человека действительно живут полезные вирусы, например, в микробиоте, где они реализуют симбиотические функции, в частности, выступают как бактериофаги. В крови в нормальном состоянии мутуалистических вирусов нет. Некоторые плазмиды, живущие в бактериях микробиоты, кодируют белки-антитоксины, Плазмиды находятся и в клетках организма, но не в плазме крови.

Антитело  это белок-иммуноглобулин. В крови взрослого человека антитела вырабатываются B-лимфоцитами (клетками иммунной системы). Антитела обеспечивают защиту организма, в частности, именно антитела реализуют иммунный ответ на новый вирус.

Антитела являются главным продуктом гуморального иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы, а в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.

Сегодня существуют онкоиммунные препараты, которые представляют собой антитела. Эти антитела умеют распознавать клетки опухоли, прикрепляться к ним (с помощью распознающего Fab-фрагмента), а другим фрагментов (Fc) прикрепляться к NK-клеткам (натуральным киллерам), которые прицельно атакуют злокачественную клетку. На основе антител создаются онкоиммунные лекарственные препараты, например, для лечения рака желудка и рака легких (трастузумаб) или рака молочной железы (ритускимаб).

 

 

4. БИОЛОГИЯ. Природные антитела нацеливаются, как правило, на одну мишень-антиген. Но за последнее десятилетие были созданы разнообразные мультиспецифические антитела, которые могут нацеливаться и на большее число мишеней. Какое максимальное число мишеней принципиально доступно сегодня?

Две
Три
Четыре
Более четырех

Ответ: Более четырех

В статье, опубликованной еще в 2013 году (Monoclonal Antibody Therapeutics With Up to Five Specificities: Functional Enhancement Through Fusion of Target-Specific Peptideshttps://www.scripps.edu/barbas/pdf/LaFleurmAbs2013.pdf) описаны антитела, которые могут нацеливаться сразу на пять различных мишеней (Penta-specific antibodies).

Есть и другие разработки антител с пятью мишенями. https://patents.google.com/patent/CA2684626C/ru

Есть работы, описывающие tetra-specific antibodies – с четырьмя целями. https://cancerres.aacrjournals.org/content/canres/early/2014/12/18/0008-5472.CAN-14-1670.full.pdf

И, в принципе, нет никакого ограничения на то, что будут разработаны антитела с шестью и более мишенями (возможно, они уже есть, но не опубликованы). Но это все работающие модели, а не промышленное производство.

Главным направлением сегодня является создание bispecific- и trispecific-антител (соответственно, две или три мишени). (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046202318300999 https://www.nature.com/articles/s43018-019-0004-z?proof=trueIn%252525EF%252525BB%252525BF).

Их создание значительно проще, чем у более многоцелевых моделей (причем такое большое количество целей нужно далеко не всегда), и справляются они с распознаванием, например, клеток опухоли лучше, чем моноспецифические антитела.

https://biomolecula.ru/articles/bispetsificheskie-antitela-ikh-misheni-i-perspektivy-primeneniia-v-sovremennoi-meditsine
https://biomolecula.ru/articles/razrabotka-bispetsificheskikh-antitel-dlia-primeneniia-v-klinike

 

5. БИОЛОГИЯ. Для доставки генного материала в клетку используются различные вирусные векторы. Вирусы отточены эволюцией, чтобы проникать в клетки. Но они и опасны. Какие из перечисленных вирусов наиболее безопасны, то есть вызывают самый слабый иммунный ответ и практически не вызывают онкогенных мутаций?

Ретровирусы
Аденовирусы
Аденоассоциированные вирусы
Лентивирусы.

Ответ: Аденоассоциированные вирусы

Для доставки генного материала используются сегодня все четыре перечисленные вирусные платформы – наиболее часто аденовирусы и ретровирусы.

Но аденовирусы могут вызвать сильный иммунный ответ, природные аденовирусы вызывают поражение верхних дыхательных путей, конъюнктивит и некоторые другие заболевания. Иммунная система человека резко отвечает на проникновение аденовируса, и это мешает его использованию как вектора для доставки генного материала. Аденовирусы не встраиваются в хромосомную ДНК, поэтому теряются при делении клетки. Ретровирусы и лентивирусы (вид ретровирусов) встраиваются в геном и сохраняются при делении, но они тоже вызывают иммунный ответ. Кроме того, они могут вызвать онкогенные мутации.

Самой безопасной платформой из перечисленных является аденоассоциированный вирус. Он не является патогенным и не вызывает нежелательных мутаций, но он не встраивается в геном.

https://www.nature.com/articles/s41573-019-0012-9.pdf

Для генной терапии вовсе не обязательно встраивать в геном гены интереса, достаточно просто аугментации, когда экспрессия идет как с ДНК человека, так и с эписом, которые образуются в результате проникновения AAV в клетки. Эта экспрессия может обеспечивать терапевтический эффект на несколько лет – в данный момент это подтверждается клиническими исследованиями генотерапевтических препаратов, например, для лечения гемофилии (Valoctocogene Roxaparvovec) и др. Именно этот подход самый распространенный сейчас у компаний, занимающихся генной терапией с применением AAV.

 

6. БИОЛОГИЯ. Какой из перечисленных методов лечения на сегодня самый дорогой?

Онковакцины
Химиотерапия
Генотерапия
Трансплантация костного мозга

Ответ: Генотерапия

Курс лечения одного пациента в течение года онковакциной Oncophage – до 100 тысяч долларов. https://invivo.pharmaintelligence.informa.com/PS067715/Antigenics-Oncophage-Approved-In-Russia-First-Therapeutic-Cancer-Vaccine-To-Enter-Marketplace

Трансплантация костного мозга при лейкозе – до 30 тысяч долларов. https://ru.bookimed.com/clinics/procedure=peresadka-kostnogo-mozga/

Стоимость курса химиотерапии может достигать 9 тыс. долларов.

Но генотерапия гораздо дороже.

Очень высокая стоимость лечения является на сегодня одним из главных сдерживающих факторов внедрения генотерапевтических методов. Лекарственное средство Glybera предназначается для лечения редкого наследственного заболевания (Lipoprotein lipase deficiency – недостаток производства фермента Липопротеинлипаза), которое приводит к болям в желудке, нарушениям работы печени и поджелудочной железы и к диабету. Лечение одного пациента стоило 1,2 миллиона долларов. Это случай редкий, но и другие генотерапевтические средства тоже очень дороги.

Luxturna, средство лечения глаз, была запущена в 2017 году по цене 425 000 долларов.

Как пример большой цены можно еще привести Zolgensma (более 1 млн долларов) и Valoctocogene Roxaparvovec – ему прогнозируют еще большую цену.

Стоимость лекарственных препаратов связана с крайне дорогостоящим производством и проблематичной на сегодня масштабируемостью. https://www.nature.com/articles/s41573-019-0012-9.pdf

 

7. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ. Что из перечисленного является изобретением согласно патентному законодательству РФ?

Модифицированный штамм пикорнавируса
Способ очистки белкового концентрата
Композиция на основе ибупрофена
Новое применение аспирина в лечебной практике
Все вышеперечисленное

Ответ: Все вышеперечисленное 

Согласно патентному праву РФ (Патентное право в РФ регулируется Главой 72 Гражданского кодекса РФ и иными нормативно-правовыми актами Российской Федерации), изобретением является: новое химически активное соединение (в том числе биоактивное), новая технология производства, новая фармацевтическая композиция, новое применение известного лекарственного препарата. Так что все перечисленное в вопросе может являться изобретением и может быть запатентовано.

Чтобы регулятор выдал патент, он должен убедиться в следующих моментах:

- новизне – никогда, ни в одной стране, ни среди патентов, ни в открытом доступе изобретение прежде не было описано

- неочевидности – изобретение не должно быть простым следствием современного развития отрасли

- промышленной применимости – у изобретения должно быть промышленное использование, то есть оно должно быть полезным.

 

8. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ. Патент регулирует исключительные права на определенной территории. Каких патентов не бывает?

Международный патент
Региональный патент (для нескольких стран)
Национальный патент (в одной стране)
Патент отдельной административной единицы (земли или области)

Ответ: Не существует ни международного патента, ни патента, действующего в отдельной административной единице

Патентное регулирование чаще всего осуществляется регулятором отдельной страны. В РФ это Роспатент. Но существуют региональные патентные органы, охватывающие несколько стран. Так, на территории РФ действуют патентные ограничения ЕАПО (Евразийская патентная организация), в которую кроме РФ входят еще 7 стран, в том числе Казахстан, Азербайджан, Армения.

 

9. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ. Может ли физическое лицо запатентовать новый сорт помидоров, выращенный на приусадебном участке?

Нет, в домашних условиях невозможно доказать устойчивую воспроизводимость сорта
Да, для этого нужно зарегистрировать новый сорт в Государственном реестре охраняемых селекционных достижений
Нет, новые сорта не относятся к интеллектуальной собственности
Да, это делается в обычном порядке патентования изобретений

Ответ: Да, для этого нужно зарегистрировать новый сорт в Государственном реестре охраняемых селекционных достижений

Новые сорта в растениеводстве являются предметом патентования, различия с изобретениями в фармацевтике и биотехнологиях здесь в основном связаны с подтверждением новизны и применимости. Для патентования новых сортов создан специальный регулятор: Государственный реестр охраняемых селекционных достижений при Минсельхозе РФ. Он выдает свидетельства о государственной регистрации селекционного достижения (Патент РФ), которое действует 30 – 35 лет (на 10 лет дольше, чем патент на изобретение). В домашних условиях действительно довольно сложно доказать, что полученные растения не только представляют собой новый сорт, но и сохраняют новизну при дальнейшем широком использовании. Сегодня домашним селекционерам действительно трудно соревноваться с крупными компаниями, которые используют всю мощь генноинженерных методов. Так, только в патентном реестре США сегодня находится более тысячи сортов сои и кукурузы, полученных с помощью метода CRISPR/Cas.

 

10. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ. Представьте, что вы разработали новое высокоэффективное биспецифическое антитело, активное в отношении солидных опухолей, и создали технологию его промышленной наработки. Как лучше всего защитить эту разработку для последующего коммерческого использования?

Запатентовать технологию и антитело
Сохранить технологию и антитело как ноу-хау
Опубликовать информацию о технологии и антителе в виде научной статьи
Включить информацию о технологии и антителе в диссертацию

На сегодня оптимальный способ защитить свое изобретение в сфере биотехнологий – это его запатентовать: патент дает достаточно длительное время защиты, чтобы успеть вернуть средства, вложенные в разработку, а изобретение может иметь достаточно длительный срок применения. (Многие лекарственные средства и методы их производства остаются актуальными десятилетия.)

Ноу-хау далеко не всегда является надежной защитой. Особенно если планируется его продажа. При продаже резко возрастает вероятность утечки информации, а как только информация о ноу-хау появляется в открытом доступе – срок действия ноу-хау заканчивается, а как эта информация попала в открытый доступ, это может интересовать уголовную полицию и следственные органы, но не интересует патентного регулятора.

При любой публикации – в виде статьи или в составе диссертации можно добиться только одного: никто, кроме вас, не сможет запатентовать ваше изобретение. Неимущественное право автора останется за вами. Если вы опубликовали свое изобретение, то, согласно законодательству РФ, у вас есть авторская льгота: вы в течение еще 6 месяцев можете подать патентную заявку. Если вы этого не сделаете, потом уже сделать это будет нельзя – изобретение потеряет новизну. Но авторская льгота есть не везде, например, в странах ЕС ее нет. В общем, если вы собираетесь всерьез разрабатывать ваше изобретение и предполагаете его коммерческое использование – лучше всего его запатентовать.

 

11. МЕНЕДЖМЕНТ. Agile  методология командной работы, которая завоевывает все новых и новых сторонников. Но и критиков у нее достаточно. Чего точно не будет при организации работы по методологии Agile?

Участия в разработке заказчика и клиента
Подробного плана с твердыми сроками
Раннего выхода результатов
Начала тестирования до окончания разработки
Постоянного изменения требований к разработке

ОтветПодробного плана с твердыми сроками

Если вы придерживаетесь методологии Agile, то чего у вас точно не будет – это подробного плана работы с твердыми сроками, а вот все остальное будет. Методология Agile родилась в программировании, где с годами накопился очень серьезный опыт работы небольших самостоятельных команд, члены которых оперативно и тесно взаимодействуют между собой, с заказчиками и пользователями. Такие команды получали неожиданно сильные результаты, вопреки принятым в отрасли требованиям к четкому планированию и тестированию.

https://web.archive.org/web/20130731080532/http://agilemanifesto.org/iso/ru/principles.html

Естественным стало применение Agile в биотехнологиях: как сказал Крейг Вентер, ДНК – это софт. https://www.edge.org/response-detail/11451

Agile позволяет найти решение нескольких трудных проблем.

Заказчик представляет себе цель разработки только в общих чертах.

Давайте включим его в команду, и он будет постепенно уточнять свое понимание задачи. Да, он будет менять техническое задание, но он меньше всех заинтересован в провале проекта, а значит он, скорее всего, не потребует невыполнимых изменений. Даже самое тщательное тестирование хорошо демонстрирует наличие ошибок, но не может гарантировать их отсутствия.

При Agile разработка строится короткими циклами и в конце каждого из них команда выдает законченное решение (версию), и его могут начать тестировать (использовать) клиенты, не дожидаясь пока будет закончен и протестирован весь проект. При раннем тестировании возникает необходимая обратная связь.

Проект живет до тех пор, пока его разрабатывают.

Agile предполагает, что заказчики, разработчики и пользователи должны иметь возможность поддерживать постоянный темп на неопределённый срок.

https://dzone.com/articles/you-will-thank-us-5-good-reasons-why-agile-should