Ученые разработали метод, позволяющий ускорить разработку вакцин и лекарств

Профессор Университета Иннополис Ярослав Холодов вместе с международной командой ученых из университета Стони разработали сверхбыстрый метод моделирования белковых взаимодействий. Этот открытие позволяет ускорить разработку вакцин и лекарств.

Многие современные лекарства имеют побочные эффекты – помимо лечения больного органа, они воздействуют на органы и клетки, которые не нуждаются в этом. При раковых заболеваниях химиотерапия воздействует на опухоль и сказывается на здоровых органах. Перед учеными стоит сложная задача: как быстрее доставить лекарство к больным клеткам организма, не затрагивая здоровые, где оно начнет взаимодействие с нужными белками.

Группе ученых удалось разработать и реализовать алгоритм компьютерного моделирования, который способен в десятки раз быстрее аналогичных систем предсказывать структуры белковых комплексов, образующихся при связи двух белков друг с другом. Данное открытие поможет понять, что биологические процессы представляют собой на молекулярном уровне и как на них повлиять.

Как подчеркивают в пресс-службе российского вуза, формирование белкового комплекса происходит с использованием трехмерных структур двух белков, которые позволяют спрогнозировать с большой точностью его структуру.

Чтобы понять сложность и объем работы, профессор Ярослав Холодов предлагает сравнить этот процесс с конструктором Лего: представить, сколько всевозможных конфигураций можно создать из 1000 кубиков — по такому же принципу создается множество белковых соединений. И если существующие алгоритмы проводят мониторинг каждой отдельной конфигурации независимо друг от друга, то новая разработка ученых позволяет практически мгновенно провести анализ одновременно всех комплексов, что ускорят процесс в 10-100 раз.

К тому же, как утверждает Ярослав Холодов, скорость не ухудшает точности вычислений. К плюсам разработки относится и тот факт, что алгоритм в вычислительном отношении менее затратный при использовании дополнительных взаимосвязанных функций по сравнению с классическими подходами.

Воспользоваться алгоритмом может любой желающий — он стал новой вычислительной начинкой публичного сервера ClusPro, созданного той же командой ученых. ClusPro — специализированный компьютерный сервер для расчета белковых взаимодействий, представляющий онлайн-сервис. Этот сервис используют на сегодняшний день в своей работе около 10 тыс. исследовательских групп.