Вычислительная химия позволяет создать адресные лекарства против опухоли мозга
Ученые НИЯУ МИФИ в составе международного научного коллектива научились управлять свойствами пиридохиназолинов – веществ, которые могут стать основой лекарств против опухоли мозга.
Сегодня большинство лекарств создаются, как правило, методом практического подбора химических соединений, проявляющих нужные свойства. Но если научиться «приспосабливать» молекулы к молекулярным механизмам болезни, ученые смогли бы разрабатывать лекарства осознанно, а не только эмпирически.
Сотрудники Лаборатории хемоинформатики и молекулярного моделирования Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ поставили перед собой задачу научиться управлять свойствами химических соединений, которые могли бы стать основой противоопухолевых лекарств, сообщил соруководитель лаборатории Александр Штиль.
В сотрудничестве с исследователями университета г. Клермон-Ферран (Франция) ученые НИЯУ МИФИ изучили свойства пиридохиназолинов – соединений, зарекомендовавших себя как активных блокаторов белков двух семейств, важных для жизнеспособности опасной опухоли мозга – глиобластомы.
Белки, которые блокируются пиридохиназолинами, управляют транскрипцией генов. Поэтому блокировать транскрипцию – шанс убить глиобластому, пояснил Александр Штиль.
«Мы установили, что одна-единственная химическая замена в молекуле пиридохиназолина изменяет спектр белков-мишеней: предпочтение получают другие мишени, и у лекарства появляются новые свойства. Следовательно, можно будет прицельно выбирать кандидата из серии веществ-«заготовок»», — отметил он.
Для решения этой задачи соруководитель лаборатории София Борисевич и научный сотрудник Маргарита Ильина провели масштабные теоретические расчеты с применением методов современной вычислительной химии. Они выяснили, как можно объяснить «смену предпочтений» белка-мишени, а, значит, управлять механизмом действия лекарства-кандидата.
Экспериментальное подтверждение расчетов выполнили сотрудники Института биоорганической химии им. акад. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН. Используя высокопроизводительные методы молекулярного анализа, они изучили взаимодействие лекарства-кандидата с клетками глиобластомы пациентов.
Ранее авторы исследования в составе международного научного коллектива установили возможность продления жизни лабораторных мышей с трансплантированной опухолью мозга, которым вводили исследуемое соединение.
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале «Cancers».