Руски учени усъвършенстват формулата на животоспасяващи лекарства

Екип от лабораторията по компютърно моделиране на лекарствата в Южно-Уралския държавен университет изобрети нов начин за компютърна диагностика на молекули, чрез който процесът на създаване и усъвършенстване на формулата на животоспасяващи лекарства се ускорява, а в същото време чрез него се отстраняват токсичността и сериозните странични ефекти.

Един от световните проблеми пред фармацевтичната индустрия е високата токсичност и алергиите, които предизвикват дори най-качествените лекарства. Както подчертава ръководителят на изследването и на лабораторията Владимир Потемкин, създаването на нов медикамент е дълъг и скъп процес, който често продължава до 12 години и струва един милиард долара.

Идеята на руския екип е това време да се намали поне с две години.

Учените създават уникален софтуер, който позволява молекулите да бъдат изследвани в пълнота, отвън и отвътре. Разбира се, стъпват върху свое предишно откритие.

„Преди десет години ние приложихме нов начин за разработване на лекарства, който нарекохме „Пантофката на Пепеляшка“. Става дума за създаването на допълващо поле и възможността молекулата да се вписва добре в него. Така сме в състояние да моделираме бъдещите лекарства и техните биологични ефекти, а това по-късно може да бъде използвано и за виртуален скрининг на медикаментите“, разяснява Владимир Потемкин.

„Пантофката на Пепеляшка“ оценява молекулата по външни признаци, но присъствието на определени свойства се определя и от вътрешно съдържание, затова учените от Южно-Уралския университет отиват по-далеч и предлагат мрежови методи за оценка на молекулярния интериор, които позволяват да се анализира вътрешната структура на молекулата и нейната връзка с биологичната активност.

"Новите методи за рационален дизайн на лекарствата, които разработихме, са уникални и се основават на заместването на антифармакофорните атоми на молекули, които блокират терапевтичния ефект, с нови, които увеличават биологичната активност. Всички намерени от нас модели биват въвеждани в програмата, която по-късно ги използва, за да осъществи прогноза за нови лекарства. Именно това позволява да се получи изключително ефективен препарат“, обяснява химикът.

Софтуерът позволява да бъде определена връзката между биологичната активност и параметрите на структурата на веществото, въз основа на което да се осъществи проектирането на нови лекарства. Учените признават, че благодарение на съвременните технологии и някои оригинални идеи, анализът се осъществява много бързо.

„Нашият екип създаде уникални аналитични интеграционни методи, които не са съществували до момента. Става дума за квантов, свободноорбитален подход. За разлика от традиционните квантови методи, които в продължение на дни изследват една молекула, при този подход дори протеините се изчисляват за минути“, казва Потемкин.

След като бъде получена виртуалната формула на вещество, което може да е ефективно при лечението на всяко заболяване, то трябва да бъде синтезирано. За да реализират, това руските учени работят съвместно с два екипа от индийския Университет в Делхи, които се ръководят от д-р Бриджеш Ратхи и д-р Пуунам. Вече има положителни резултати, например руските и индийски изследователи са успели да създадат лекарства против малария, които са показали висока активност in vitro.

До момента е проведена симулация на повече от 50 вида биологична активност на лекарствата. Дадена е прогноза за две противотуморни състояния, тествани в Миланския държавен университет в Италия. Проучванията показват, че лекарствата, които са моделирани в лабораторията на Южно-Уралския университет, са с 10 пъти по-висока ефективност от оригиналните. Същият резултат показват и тестваните в Солунския университет „Аристотел“ противовъзпалителни лекарства.

В същото време екипът работи заедно и с Лабораторията за геномни и постгеномни изследвания в Южна Африка, в която се разработват лекарства не против последиците при заболяване, а против причините, довели до него.

От лабораторията вече са подали заявление за международна субсидия за изследване, посветено на антиневродегенеративните средства, което се реализира съвместно с Центъра „Хелмхолц“ в Лайпциг, Германия. Ако то бъде реализирано, има надежда за страдащите от болестите на Паркинсон и Алцхаймер.

Усилията ще бъдат насочени още и към препарати против туберкулозата. Владимир Потемкин коментира, че това е от огромно значение, защото Русия има сериозни проблеми със заболяването. Ръководителят на лабораторията вярва, че тя може да се превърне в мощен изследователски център, чиито отлични специалисти и восокотехнологичното оборудване ще бъдат в състояние да решават сериозните задачи на световната фармация.

Редактор: Гергана Караилиева
Източник: susu.ru