В XX веке на разработку нового лекарства уходили десятилетия. Сегодня с помощью самых современных технологий этот длительный и трудоемкий процесс удалось значительно сократить. Именно этим занимается молодой ученый Объединенного института проблем информатики Национальной академии наук и по совместительству ученый секретарь Совета молодых ученых НАН Беларуси Анна Карпенко. Разработанная ее командой методика создания потенциального лекарства от коронавируса вошла в топ-10 лучших результатов ученых Академии наук за 2020 год. Корреспондент «Р» узнала подробности.
Львиная доля лучших инноваций 2020 года касалась медицинской и фармацевтической сфер. На первых строчках научного рейтинга — разработки в области поиска лекарства и вакцины от коронавирусной инфекции. Команда Анны Карпенко предложила свой подход к решению проблемы, приняла участие в европейском конкурсе по компьютерному моделированию лекарств против коронавируса JEDI-COVID Grand Challenge. Из 150 команд только одна команда из Беларуси смогла оказаться в составе финалистов.
Анна рассказала о том, как компьютерное моделирование помогает создавать препараты для лечения болезней, еще недавно считавшихся трудноизлечимыми или неизлечимыми вовсе:
— По оценкам экспертов, инвестиции на создание одного лекарства достигают двух миллиардов долларов. Эти траты окажутся бесполезными, если лекарство не пройдет клинические испытания и не получит допуск на рынок. Компьютерное моделирование помогает фармкомпаниям отказаться от скрининга «бесперспективных» веществ и изучать только эффективные соединения, тем самым сэкономить десятки миллионов долларов.
Эксперименты проводятся in Silico, то есть в компьютере. Анна Карпенко пояснила:
— Сейчас разработка лекарств «спустилась» на молекулярный уровень и базируется на таком понятии, как молекулярная мишень. Это конкретная молекула в организме, биохимическая функция которой тесно связана с возникновением и/или развитием определенной патологии. Воздействие на нее молекулой препарата дает терапевтический эффект. Практически у каждого заболевания существует своя молекулярная мишень и даже несколько. Проанализировав сотни миллионов химических соединений, компьютер способен найти те из них, которые могут уничтожить или блокировать конкретную мишень. Компьютерное моделирование помогает осуществлять, по сути, те же процессы, которые проходят в реальном эксперименте в пробирке. Только позволяет делать это значительно быстрее и дешевле… Пандемия показала значимость компьютерного моделирования лекарств, когда нужны быстрые и эффективные решения.
— Онкологической тематикой мы занимаемся около двух лет. Сейчас ищем химические соединения, способные подавить развитие хронического миелолейкоза (ХМЛ). Это злокачественное заболевание крови. Мы завершили первый этап. Идентифицировали ряд соединений и продолжаем работу по поиску еще более эффективных соединений для лечения ХМЛ. В перспективе нам бы хотелось найти соединение, обладающее широким спектром онкологического действия в отношении любых видов рака, — поделилась Анна.
От собеседницы узнаю о ее работе с теломеразой. Со школьного курса биологии мы знаем, что этот фермент поддерживает способность клеток к делению. Теоретически, если научиться управлять активностью теломеразы, например, запускать ее в клетках изношенных или поврежденных органов, можно добиться омоложения всего организма. Пока это что-то из области фантастики, но деятельность по изучению способов регуляции активности теломеразы ведется во всем мире.