ВАДИМ КРЫЛОВ: «Эффективное взаимодействие ученых — ключ к достижению глобальных целей»

Вадим Крылов – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии гликоконъюгатов (№52) ИОХ РАН. Вадим с коллегами занимаются синтезом углеводных структур, являющихся перспективной основой для разработки вакцин и диагностикумов. Их глобальной целью является создание полной панели отечественных диагностикумов для медицинской микологии, разработка кандидатных вакцин и терапевтических антител против бактериальных и грибковых патогенов.

В течение последних пяти лет Вадимом с коллегами опубликован цикл работ, посвященных исследованию новой реакции в химии углеводов — пиранозид-фуранозидной перегруппировки:

— Я начинал свою работу как химик-синтетик. Но синтезировать соединения по известным, ранее описанным методикам было не очень интересно и всегда хотелось найти что-то новое. Мы синтезировали разнообразные исчерпывающе сульфатированные соединения и для увеличения эффективности введения большого количества сульфатных групп попробовали добавлять в реакционную смесь различные промоторы, в том числе, и сильные протонные кислоты. При изучении кислотнопромотируемого сульфатирования мы обнаружили совершенно необычный процесс — пиранозид-фуранозидную перегруппировку, которую нельзя было даже предположить (см. иллюстрацию из нашей статьи в Chem. Eur. J., 2014). Конечно, затем мы разработали препаративный протокол, позволяющий получать фуранозиды из моносахаридных предшественников в мультиграммовых количествах, а также изучили субстратную специфичность перегруппировки и выяснили её механизм и движущую силу. Но, несмотря на большую проделанную работу, загадок в этом превращении остается еще много.

С использованием обнаруженной пиранозид-фуранозидной перегруппировки исследователями был получен олигосахарид, родственный галактоманнану клеточной стенки гриба Aspergillus fumigatus — возбудителя инвазивного и хронического аспергиллеза:

— Аспергиллез — это крайне опасное заболевание. Инвазивному аспергиллезу подвержены люди в состоянии иммунодефицита, прежде всего, пациенты гематологических, онкологических и реанимационных отделений. Хронический аспергиллез распространен среди людей, перенёсших туберкулёз, тяжёлую бактериальную деструктивную пневмонию и другие легочные заболевания. Залог успешного лечения этих заболеваний –своевременная диагностика, которая затруднена отсутствием специфических симптомов. Синтезированный нами антигенный олигосахарид стал основой для создания диагностикума аспергиллеза. На первом этапе были приготовлены иммуногены и покрывающие антигены, с использованием которых нашими коллегами из  Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН были получены высокоаффинные моноклональные антитела. На основе этих антител был создан прототип сэндвичевого диагностикума, который дорабатывался в нашей лаборатории до достижения необходимых показателей чувствительности (<1 нг/мл) и специфичности. На завершающем этапе совместно с нашими медицинскими коллегами были проведены клинические испытания, которые показали, что созданный нами диагностикум не просто эквивалентен лучшему зарубежному аналогу, но и по ряду параметров превосходит его. Сейчас наш диагностикум уже зарегистрирован в Росздравнадзоре РФ и производится компанией ХЕМА.

В ходе работы Вадим с коллегами столкнулись с целым рядом трудностей:

— Основная трудность в изучении пиранозид-фуранозидной перегруппировки была связана с выяснением её механизма. Что касается разработки диагностикума, то основная проблема заключается в правильном выборе углеводного лиганда, который будет распознаваться диагностической системой. Это самая первая и самая важная стадия: ведь если пойти по неправильному пути, то конечный диагностикум будет давать множество как ложноположительных, так и ложноотрицательных сигналов, и весь путь придется начинать сначала.

Как Вы попали в ИОХ?

— В школьные годы я активно участвовал во Всероссийской олимпиаде школьников по химии. Когда учился в 9 классе даже занял призовое место на городском этапе и был приглашен на собеседование для поступления в Московский химический лицей. Его я успешно прошел и во время обучения в 10 классе попал в ИОХ для прохождения практики. Фактически — тут и остался.

Какими качествами, на Ваш взгляд, должен обладать современный ученый?

— Современный ученый должен быть лидером в своей области и находить направления, интересные для смежных дисциплин. Ведь только при объединении междисциплинарных компетенций открывается путь к достижению глобальных научных и высокотехнологичных целей. Создание вакцин, диагностикумов и лекарств невозможно без объединения усилий химиков, биологов, медиков и технологов.

Какой совет можете дать своим коллегам для достижения наилучших результатов?

— В науке важно совмещать как импровизацию, так и четкость и последовательность при работе. Нужно также никогда не останавливаться в собственном образовании, интересоваться смежными областями и смотреть глубже на конкретные химические проблемы и задачи.

E. D. Kazakova, D. V. Yashunsky, V. B. Krylov, J.-Ph. Bouchara, M. Cornet, I. Valsecchi, Th. Fontaine, J.-P. Latgé, N. E. Nifantiev Biotinylated Oligo-α-(1 → 4)-d-galactosamines and Their N-Acetylated Derivatives: α-Stereoselective Synthesis and Immunology Application J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(3), 1175-1179, DOI: 10.1021/jacs.9b11703

D. A. Argunov, V. B. Krylov, N. E. NifantievThe Use of Pyranoside-into-Furanoside Rearrangement and Controlled O(5) → O(6) Benzoyl Migration as the Basis of a Synthetic Strategy To Assemble (1→5)- and (1→6)-Linked Galactofuranosyl Chains Org. Lett., 2016, 18(21), 5504-5507, DOI:10.1021/acs.orglett.6b02735

Справка ИОХ РАН:

Крылов Вадим Борисович

Дата рождения: 25.05.1985

Должность, ученая степень: старший научный сотрудник, к.х.н.

Начало работы в ИОХ РАН: 2000 г.

Научные интересы: химия и биохимия углеводов,

гликотехнологии, иммунология, фармакология