Лаборатория Направленной Внутримозговой Доставки Препаратов
Образована в 2019 году
Лаборатория ведет исследования и разработки в рамках смежного направления электрофизиологии и фармакологии, которое занимается изучением воздействия лекарств на центральную нервную систему посредством анализа изменений параметров электроэнцефалограммы (или электрокортикограмм, когда регистрация биоэлектрической активности головного мозга осуществляется непосредственно с коры, что наиболее актуально для исследований на лабораторных животных) в ответ на введение препарата.
Исследования фармако-ЭЭГ с использованием клинической ЭЭГ и количественной ЭЭГ существуют уже более семи десятилетий. Необходимость применения фармако-ЭЭГ-исследований обусловлена тем, что ее данные должны учитываться при решении дифференциально-диагностических задач, что особенно важно на ранних стадиях заболевания для выбора наиболее эффективных методов лечения и контроля проводимой терапии.
Основной целью применения ЭЭГ в экспериментальных и в клинических исследованиях новых веществ является поиск специфических маркеров биоэлектрической активности головного мозга для выявления лекарственно-индуцированных эффектов. Фармако-ЭЭГ позволяет классифицировать лекарственные вещества по фармакологическим эффектам и механизму действия, выявлять лекарственные взаимодействия, а также количественно оценивать терапевтические и побочные эффекты соединений. Различные вещества могут вызывать один и тот же паттерн ЭЭГ, но несмотря на большую индивидуальную вариабельность, некоторые особенности ЭЭГ можно считать характерными, или даже специфичными для конкретных препаратов.
Компьютеризация ЭЭГ-исследований, расширение программного обеспечения, развитие новых технологий превращает ЭЭГ в ценный инструмент, необходимый для объективной оценки исходного функционального состояния мозга и динамики изменений биоэлектрической активности головного мозга на фоне введения фармакологических агентов. Компьютеризованная или цифровая ЭЭГ открывает новые перспективы для предикции свойств препаратов и эффективности фармакотерапии, а также для углубленного анализа нейрофизиологических закономерностей в развитии и редукции психических нарушений. Метод компьютеризированной ЭЭГ с использованием математических методов анализа биоэлектрической активности нашел широкое применение в крупномасштабных клинических испытаниях и признан адекватным для определения профилей фармако-ЭЭГ для различных классов лекарственных средств в неврологии и психиатрии.
Профили фармако-ЭЭГ различных классов лекарственных средств широко используются прежде всего для:
- оценки действия известных нейротропных препаратов;
- идентификации эффектов новых лекарственных средств;
- контроля эффективности проводимого лечения. Использование ЭЭГ в качестве биомаркера при разработке новых лекарственных средств требует тщательной интерпретации.
Научные задачи
-
Разработка протокола хронической имплантации ЭКоГ электродов лабораторным животным (крысам) и регистрации биоэлектрической активности головного мозга. Нихромовые кортикографические электроды (6 регистрирующих) будут имплантированы равномерно по всей площади коры попарно в лобные, теменные и затылочные отделы.
Подробнее -
Разработан новый методологический подход, позволяющий для визуализации патологического демиелинизирующего процесса в головном мозге одновременно использовать наиболее специфичные иммунологические методы, магнитно-резонансную и позитронно-эмиссионную томографию. Полученные приоритетные данные свидетельствуют о наличии клинически-значимых зон локального гипометаболизма в коре больших полушарий, зрительном бугре, коре мозжечка, сопровождающегося выбросом антигена нейрональных мембран, белка S-100, основного белка миелина и галактоцереброзидов.
Подробнее -
Создание библиотеки записей Фармако-ЭЭГ, куда будут входить основные представители ключевых групп психотропных препаратов, используемых в терапии различных заболеваний ЦНС (депрессии, психотические и тревожные расстройства и т.д). Среди препаратов будут антипсихотические средства галоперидол, дроперидол, хлорпромазин, тиаприд, сулипирид, антидепрессант амитриптилин, блокаторы H1-гистаминовых рецепторов дифенгидрамин и прометазин, производное бензодиазепина феназепам, агонисты альфа-2 адренорецепторов дексмедетомидин и бримонидин и ингибитор ацетилхолинэстеразы галантамин. Для каждого из средств в библиотеке будет сделано не менее 10 записей у разных животных, что позволит создать обучающую выборку, которую можно будет в дальнейшем использовать для прогнозирования фармакологической активности с неизвестными психоактивными свойствами.
Подробнее -
Разработка методических подходов к математическому анализу записей Фармако-ЭЭГ с целью определения сходств и различий фармакологических профилей различных лекарственных средств. В качестве методов машинного обучения будут использованы 2 классических подхода – метод к-ближайших соседей, наивный байесовский классификатор, сверточные сети и т.д..
Подробнее -
Сравнение профилей известных психотропных препаратов с профилями новых фармакологически активных молекул, оказывающих влияние на ЦНС. Среди новых молекул – производные аллилморфолина, синтезированные на кафедре органической химии Санкт-Петербургского Химико-фармацевтического университета. Данная группа веществ продемонстрировала выраженный дозозависимый седативный эффект у рыб Danio rerio и крыс линии Wistar, что делает их интересными для дальнейшего изучения. Полученные прогнозы будут отвалидированы с помощью классических поведенческих тестов.
Подробнее -
Создание новой лекарственной формы для производных аллилморфолина, позволяющей обеспечить повышение проникновения новых экспериментальных веществ в ЦНС.
Подробнее