Созданием новых лекарственных препаратов займутся компьютеры

Как правило, новые лекарства создаются или с помощью научной «угадайки», или при удачном стечении обстоятельств. Однако с развитием современных компьютерных технологий будущее создания лекарств принадлежит компьютерным программам. О достижениях современной информатики в этой области можно прочитать в статье, опубликованной в журнале Journal of Structural Biology.

Чандраджит Баджай (Chandrajit Bajaj), профессор информатики Университета Техаса (University of Texas), США, уже 20 лет работает над созданием подобных программ. За это время он систематично и пошагово анализировал весь процесс создания лекарственного препарата и воссоздал его с помощью компьютерных алгоритмов, улучшая скорость и точность всех этапов. С этими задачами легко справляются мощные суперкомпьютеры Техасского компьютерного центра. «Компьютеры действительно способны ускорить разработку новых лекарств, - уверен г-н Баджай. – Обычно появление нового препарата занимает около 10 лет и обходится в миллиард долларов. Разработка лекарственных препаратов с помощью компьютерных программ сэкономит не только время, но и деньги».

Процесс создания нового препарата с помощью компьютерных программ начинается с тщательного анализа вируса, бактерии или мутации, которая является причиной выбранного заболевания. С помощью мощных электронных микроскопов создается множество подробных изображений молекулярного строения, например, вируса. Скомбинировав 100 тысяч таких изображений, ученый получает объемную модель, в точности демонстрирующую структуру и форму молекул и их комплементарность. Это крайне важный этап для разработки препарата – ведь он должен прочно связаться с этими молекулами, чтобы подействовать на них.

Далее компьютер перебирает и тестирует все потенциальные варианты соединения препарата с вирусом и отбирает наиболее устойчивые. В частности, объясняет г-н Баджай, для разработки лекарства против ВИЧ, необходимо подобрать такой препарат, чтобы он мог связаться с вирусом в особом участке – это сообщит вирусу, что он достиг конечной цели. И вместо того, чтобы выбросить свой генетический материал в клетки человека, вирус выбросит его в межклеточное пространство, где он не причинит никакого вреда. Конечно, чтобы подобрать необходимый препарат, способный наилучшим образом связываться с тем или иным вирусом, необходимо перебрать огромное количество вариантов. Однако для современных мощных компьютеров это не составляет большого труда.

Вопросы, ответы, комментарии