Лекарство от коронавируса нового типа ищут ученые ЮУрГУ. Сотрудники Научно-исследовательской лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств выделили вещества, которые активно борются с вирусом и убивают его.
Фото: Татьяна Горд, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Татьяна Горд, Коммерсантъ / купить фото
Ученые всего мира заняты поисками средства от нового типа коронавируса, распространившегося повсюду. Исследователи создают вакцины и лекарственные препараты, способные излечить заболевших COVID-19. Свой вклад в эту работу внесли ученые Научно-исследовательской лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств Южно-Уральского государственного университета.
Под руководством начальника лаборатории, кандидата химических наук Владимира Потемкина исследователи проанализировали известные лекарства, способные бороться с коронавирусом нового типа. Команда решила сделать упор на лекарственные средства, занесенные в базу данных DrugBank. Их больше 8 тыс., каждое широко известно в мире и одобрено, например, Федеральным медико-биологическим агентством России, Роспотребнадзором, Управлением по контролю за качеством продовольствия и медикаментов (FDA) США. Идея изучить уже имеющиеся лекарства принадлежит постдоку из Индии Шивананде Кандагалле — сотруднику лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств.
Исследователи ЮУрГУ за несколько месяцев создали список перспективных соединений, которые будут воздействовать на протеазу вируса SARS-CoV-2 (коронавирус, приведший к пандемии заболевания COVID-19) и нарушать ее деятельность.
«Мы выделили вещества, которые действуют на SARS-протеазу. Затем c помощью молекулярного докинга определили наиболее перспективные из них, смоделировав комплексное взаимодействие лекарства с протеазой. Докинг демонстрирует статичную ситуацию. Чтобы увидеть взаимодействие в динамике, мы провели молекулярное динамическое исследование. Так удалось рассмотреть изменения за пределами активного участка. Используя мощность суперкомпьютера “Торнадо ЮУрГУ”, мы выделили наиболее перспективные соединения»,— рассказал Владимир Потемкин.
На основе данных, полученных в Научно-исследовательской лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ, коллеги из других лабораторий и университетов смогут провести биологические испытания и предложить лекарства от коронавируса, которые можно использовать на практике. Это сократит сроки проведения исследований, ведь фармакологические действия и нежелательные эффекты и противопоказания средств, содержащих десять лучших ингибиторов (подавляющих веществ), уже известны.
«Подавляющее большинство лекарств блокирует какой-то жизненно важный фермент. В нашем случае — белок. Лекарство, взаимодействуя с аллостерическим центром, будет блокировать аллостерический сайт и менять форму белка. Действие фермента жизненно важно для вируса, потому что без такого “питания” вирус умирает. Во время исследования мы выявили, что воздействие на ранее установленный центр 3CLpro протеазы не очень эффективно, и определили дополнительный аллостерический сайт связывания. Нам было важно понять механизм работы лекарств, которые можно использовать как терапевтические агенты против вируса»,— продолжил Владимир Потемкин.
Исследователи ЮУрГУ продолжают работу с вирусом SARS-CoV-2. Теперь ученые изучают репликазу, чтобы определить лекарства, которые будут эффективны при возможной точечной мутации ферментов.
По материалам препринта https://www.researchsquare.com/article/rs-34002/v1 для журнала Computer-Aided Molecular Design: Proposition of a new allosteric binding site for potential SARS-CoV-2 3CL protease inhibitors by utilizing molecular dynamics simulations and ensemble docking; Jurica Novak, Hrvoje Rimac, Shivananda Kandagalla, Prateek Pathak, Maria Grishina, Vladimir Potemkin