Суперкомпьютер против микробов // 07 Ноября 2012

Индустрия биотехнологий создает новые лекарства, модифицируя природные белки. Но Уильям Деградо, химик Университета Пенсильвании, — художник, а не модификатор. Большую часть своей карьеры он создавал новые белки с нуля — эта трехмерная инженерная задача настолько сложна, что до недавнего времени немногие ученые были готовы ее решать. Цель Деградо — создание молекул, неизвестных науке, но способных служить людям. Например, связывать токсические вещества или бороться с раком. Изобретение искусственных молекул, копирующих более сложные природные, может способствовать появлению нового поколения мощных антибиотиков.

Ученые давно выяснили, что самые разные организмы: насекомые, лягушки, свиньи и люди — создают для борьбы с микробами антимикробные пептиды — своего рода естественные антибиотики белковой природы. Эти химические соединения — одна из самых древних защитных систем жизни. Они атакуют микробов настолько специфическим способом, что тем трудно выработать сопротивляемость.

Производители лекарств пытались использовать антимикробные пептиды, но это оказалось непросто. Их сложно производить, они нестабильны в кровотоке и обладают побочными эффектами. Череда исследований не принесла значительных результатов: по причине высокой стоимости пептидов и возможных проблем с безопасностью препаратов «большая фарма от них отказалась», говорит исследователь Университета Джорджтауна Майкл Заслофф.

С помощью симуляции, произведенной на мощном суперкомпьютере, Деградо создал новые антибиотики, которые копируют натуральные, но сравнительно просты в производстве и более стабильны. Эти молекулы проявляют свойства своих прототипов, будучи в четыре раза меньше размером, и могут быть изготовлены с помощью стандартных химических техник. «Работа суперкомпьютера в создании антибиотика была критически важна, — считает Деградо. — Это чрезвычайно сузило поле выбора и превратило нерешаемую задачу во вполне посильную».

Испытания первого препарата из этой серии на человеке сейчас проводит фирма PolyMedix, основанная Деградо и его партнером в 2002 году. В тестах на животных лекарство PMX-30063 справлялось с болезнетворными бактериями не хуже, чем золотой стандарт антибиотиков — ванкомицин. Исследование эффективности препарата против стафилококковых кожных инфекций может показать результаты уже в этом году.

По материалам сайта Forbes.ru