В Южно-Уральском государственном университете создана особая лаборатория компьютерного моделирования лекарственных средств. Исследования лаборатории помогают улучшить лекарственную формулу многих жизненно-важных противоопухолевых, противовирусных, противовоспалительных препаратов, устранить их токсичность и тяжелые побочные эффекты.
За небольшой период времени научный коллектив Лаборатории ЮУрГУ, созданной в рамках Проекта 5-100, провел моделирование более 50 видов биологической активности лекарственных препаратов. В частности, был дан прогноз двух противоопухолевых средств, которые тестировались в Миланском государственном университете (г. Милан, Италия). Исследования показали, что препараты, прошедшие моделирование в Лаборатории ЮУрГУ, имеют эффективность в 10 раз выше первоначальной. Противовоспалительные средства, тестируемые в Университете Аристотеля (г. Салоники, Греция), также показали более высокую активность в 2 — 5 раз*.
"Особенность научной лаборатории в том, что мы комплексно осуществляем весь цикл моделирования лекарственных средств, их расчетных характеристик, их взаимосвязей с биологической активностью (токсичность, метаболические свойства, аллергенность), с ферментами и проч. с помощью особого программного обеспечения, — объясняет руководитель Лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ Владимир Потемкин. — Оно необходимо для прогнозирования различных свойств соединений. Наши исследования позволяют создавать инновационные, в том числе наноструктурные материалы, а также прогнозировать свойства соединений, связанных с биологической активностью. Лаборатория работает с учетом мультистадийности и мультизадачности действия лекарственного препарата в отличие от мировых фармацевтических концернов, где исследуется только одна стадия комплексообразования "рецептор — лекарственное средство". На самом деле эта стадия не гарантирует, что лекарство подействует, как и то, что оно вообще дойдет до своей мишени".
По мнению Владимира Потемкина, в хорошем лекарстве все должно быть гармонично — и транспортные функции, и проникновение в клетку, и взаимодействие с ферментом. Если хотя бы одну из перечисленных стадий упустить, то не будет взаимодействия препарата с ферментом, а значит — нужного терапевтического эффекта:
"Во всех случаях интересно выделить фрагменты, которые отвечают за действие лекарств. Это, так называемые, фармакофорные фрагменты, которые и обеспечивают проявление терапевтического эффекта. Есть, наоборот, антифармакофорные фрагменты, которые блокируют терапевтическое действие. Они частенько содержатся в лекарствах и очень важно их выявить, заменить или устранить для получения более эффективного препарата. Другой не менее важный аспект — это транспортные функции препарата. Если лекарство плохо транспортируется, необходимо выявить фрагменты, которые обеспечивают транспортную функцию и все смоделировать так, чтобы лекарство точно поступало в необходимый орган".
Общемировая проблема фармацевтической отрасли — это высокая токсичность и аллергенность даже очень качественных лекарственных средств. Устранение нежелательной биологической активности, побочных эффектов жизненно важных лекарственных препаратов при сохранении их целевой биологической активности стало одной из самых актуальных тем на Всемирном конгрессе по исследованию лекарств и терапии в г. Бостон (США). Выступление южноуральских ученых с докладом на международном уровне вызвало неподдельный интерес зарубежных коллег.
В настоящее время научный коллектив Лаборатории южноуральского вуза продолжает вести активную научно-исследовательскую работу в России и за рубежом: подана заявка на соискание международного гранта "Исследование, интеллектуальный анализ и дизайн потенциальных анти-нейродегенеративных средств" (Объединение им. Гельмгольца, г. Лейпциг, Германия), при успешном выполнении которого в будущем, возможно, получится облегчить участь страдающих болезнью Парксинсона и Альцгеймера. Также подана заявка на мегагрант "Системы интеллектуального анализа больших баз данных для поиска и дизайна новых перспективных лекарственных средств" (Объединение им. Гельмгольца, г. Мюнхен, Германия).
"Если мы выиграем мегагрант, наше исследование будет посвящено противотуберкулезным препаратам, — рассказывает Владимир Потемкин. — В России туберкулез является проблемой, поэтому все жители ежегодно проходят ФОГ в обязательном порядке. Несмотря на то, что во многих развитых странах такой серьезной проблемы как туберкулез нет, для них также актуальна тема противотуберкулезной активности, поскольку есть важнейшая проблема СПИДа. От самого СПИДа, как известно, никто не умирает, умирают от осложнений, вызванных иммунодефицитом, частым осложнением является именно туберкулез. Проблема туберкулеза имеет интернациональный характер".
В планах Владимира Потемкина развить Лабораторию в мощный исследовательский центр с отличными специалистами и высокотехнологичным оборудованием, что в будущем поможет решать глобальные задачи мировой фармации и, возможно, даже проводить самостоятельные экспериментальные исследования инновационных лекарственных препаратов на территории России.
На правах рекламы
*Согласно данным,предоставленным ЮУрГУ.
