На конференции руководитель проекта, доктор биологических наук Владимир Поройков рассказал о главных результатах работы. Проект направлен на разработку вычислительной платформы, предназначенной для эффективного анализа доступных химических и биомедицинских данных. Эта платформа может помочь обнаружить перспективные мишени для создания лекарств, найти и сконструировать потенциальные лекарственные препараты с заданными свойствами.
Ученые уже создали базу данных по фармакологическим мишеням лекарств, применяемых для терапии социально-значимых заболеваний, имеющих неинфекционную природу (диабет, рак, заболевания ЦНС), так и инфекционных заболеваний (туберкулез, лейшманиоз, шистосомоз). Кроме того, исследователи подготовили информационно-вычислительный ресурс, содержащий информацию по более чем 4000 препаратам, разрешенным к медицинскому применению, и позволяющий «в один клик» получить прогноз нескольких тысяч видов биологической активности, что дает возможность выявлять вероятные применения известных лекарственных препаратов по новому показанию (репозиционирование лекарств).
«Нами реализована возможность поиска лекарственных препаратов по структурному сходству с соединениями-лидерами, выявленными в ходе экспериментальных исследований новых фармакологических мишеней, что обеспечивает дополнительные возможности для репозиционирования лекарств, – отмечает Владимир Поройков. – Репозиционирование лекарств позволяет существенно снизить временные и финансовые издержки, а также риск получения отрицательных результатов при разработке новых лекарств. Это 1–2 года вместо 10–12 лет, 2–10 миллионов вместо 1–2 миллиардов долларов, ~25% вместо 0,1–1% вероятности успеха».
Анализ предсказанного антидиабетического действия для двух антималярийных препаратов (Гидроксихлорхинин и Колхицин) показал, что прогноз подтверждается известными из литературы данными (в частности, в Индии Гидроксихлорхинин разрешен для терапии диабета).
«Для фитокомпонентов лекарственного растения Achyranthes aspera Linn (ахирантес), широко используемого в традиционной индийской медицине для лечения ряда заболеваний, на основе компьютерного прогноза нами было предсказано ранее неизвестное антидепрессантное действие. Тестирование биологической активности экстракта A. aspera, проведенное в Департаменте фармакологии Университета Пенджаба в Патиале, подтвердило наличие антидепрессантного эффекта. Тем самым продемонстрированы возможности репозиционирования средств, применяемых в традиционной народной медицине, в качестве терапевтических агентов, соответствующих принципам доказательной медицины», – рассказывает ученый.
Чтобы доказать эффективность разработанных подходов, ученые провели поиск in silico новых ингибиторов (подавателей активности) белка теплового шока Hsp70, как потенциальных препаратов для противоопухолевой терапии. Тестирование предсказанной активности, направленной против этого белка, в Институте цитологии РАН позволило выявить перспективное соединение-лидер из класса бензодиоксолов.
Кроме того, во время конференции ученые сообщили, что на основе компьютерного прогноза из более чем 220 тысяч молекул они отобрали 20 веществ, синтезированных в Институте органической химии имени Н.Д, Зелинского РАН для тестирования их антитуберкулезной активности, и выяснили, что более 50% (11 из 20) соединений проявили активность в отношении туберкулезной палочки.
Разработанная российскими участниками проекта информационно-вычислительная платформа обеспечивает доступ к расчетам с помощью информационно-вычислительного ресурса MPDS (Molecular Property Diagnostic Suite), созданного индийскими участниками проекта и позволяющего рассчитывать физико-химические характеристики для изучаемых фармакологических веществ.
В рамках конференции IT-DDD 2018 состоялся круглый стол, где участники обсудили оптимальные способы сочетания компьютерных и экспериментальных методов в создании новых более безопасных и эффективных лекарств.
