Наука не стоит на месте. Разработанный учеными алгоритм ускорит поиск новых антибиотиков

Молодые сотрудники Центра алгоритмической биотехнологии Санкт-Петербургского госуниверситета (СПбГУ) под руководством Павла Певзнера вместе с ассистент-профессором американского Университета Карнеги Меллон Хосейном Мохимани разработали компьютерную программу, которая ускорит поиск новых антибиотиков. Результаты исследования, проведенного Алексеем Гуревичем, Аллой Михеенко, Александром Шлемовым, Антоном Коробейниковым и их американским коллегой, опубликовали в журнале Nature Microbiology.

Как рассказал доцент СПбГУ, кандидат физико-математических наук Антон Коробейников, разработанный алгоритм VarQuest позволяет быстро сравнивать две, образно говоря, базы данных — химические структуры известных биологически активных природных соединений (natural products) и физические замеры (масс-спектры) веществ, которые производят исследуемые микроорганизмы.

«В каждой базе данных — десятки тысяч соединений, и наш алгоритм оперативно находит похожие пары, — отметил исследователь. — Обнаружив новое соединение, похожее на известное биологически активное вещество, ученые могут подвергнуть его более детальной проверке. Есть предположение, что обнаруженное новое соединение будет эффективнее с фармакологической точки зрения, чем его более изученные аналоги, представленные в базе данных».

Первый автор статьи — младший научный сотрудник лаборатории Алексей Гуревич отметил, что использование VarQuest особенно актуально для современной медицины. Ученые всего мира бьют тревогу: многие болезнетворные бактерии стали устойчивы к существующим антибиотикам, и чтобы спастись от болезней, нужно создавать все новые и новые лекарства.

«Появление нового антибиотика на рынке состоит из двух стадий: поиск биологически активного природного вещества, которое войдет в основу лекарства, а затем апробирование эффективности готового препарата на животных и людях. Второй этап ускорить невозможно — это приведет к губительным последствиям, а первый — вполне. В основе большинства современных антибиотиков лежат природные соединения, и чтобы быстрее найти соединения с заданными свойствами, как раз и нужны вычислительные методы, способные обрабатывать огромные массивы экспериментальных данных. Наш алгоритм позволит во много раз сократить время, необходимое на поиск новых потенциальных антибиотиков», — отметил он.

VarQuest может внести свой вклад в возрождение российской индустрии по производству антибиотиков, помогая исследователям секвенировать геномы бактерий и грибов, выделяющих природные антибиотики, — сообщили ИА «Север-Пресс» в пресс-службе Санкт-Петербургского государственного университета. Разработка алгоритма VarQuest происходила в рамках исследования, финансируемого Российским научным фондом и Американским национальным институтом здоровья.