Суперкомпьютерное молекулярное моделирование приблизило появление нового лекарства для лечения клинической депрессии
Ученые из Сколтеха, МГУ имени М. В. Ломоносова и ИЭФБ РАН разработали новый короткий нейроактивный пептид, действующий на глутаматергическую систему. Созданное вещество поможет в лечении клинической депрессии.
Для 30 процентов пациентов, страдающих от депрессии, существующие методики лечения оказываются неэффективны, поэтому сейчас особенно актуален поиск новых мишеней для лекарственных средств и препаратов на них действующих. Российские ученые обратились к помощи суперкомпьютеров. Новый кандидат в лекарства получил одобренный патент в России.
Пептид может составить конкуренцию американским разработкам. Управление по лекарственным средствам и продуктам США (FDA) в 2019 году одобрило использование кетамина (неселективного блокатора NMDA-рецептора) для лечения депрессии, резистентной к обычной терапии. При использовании кетамина наступает быстрый антидепрессантный эффект, однако существующие побочные эффекты заставляют искать более мягкий способ воздействия на глутаматергическую систему. Российские ученые пошли по другому пути.
В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале SAR & QSAR in Environmental research, отмечена структурная схожесть короткого пептида D-Phe-L-Tyr и другого блокатора NMDA-рецептора — ифенпродила. В результате проведенной экспериментальной проверки для этого пептида и его аналогов, отобранных по результатам докинга и моделирования молекулярной динамики, была выявлена ингибирующая активность на NMDA-рецептор для D-Phe-L-Tyr. Следует отметить, что применение пептидных лекарств, как правило, легко переносится пациентами, а наличие D-аминокислот часто обуславливает наличие устойчивости к преждевременному распаду в организме. В ближайшее время кандидат в лекарства будет испытан на животных в моделях депрессивного поведения.
«Для меня нахождение этого пептида — весьма волнующий результат. Теперь дело за доклиническими испытаниями, и мы от них многого ждем», – отмечает Дмитрий Карлов, научный сотрудник Сколтеха (Центр CDISE), один из авторов исследования.
Ученые в Сколтехе еще несколько лет назад начали реализовывать проекты по использованию новейших суперкомпьютерных технологий в области искусственного интеллекта (ИИ) для ускорения разработки новых лекарств. В то время, когда основной тренд использования ИИ лежал в сфере разработки чат-ботов и обработки изображений, ученые CDISE Сколтеха (Центра по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных), национального лидера в областях, связанных с ИИ и машинным обучением, с большой отдачей взялись за цифровую фармакологию.
«Цифровая фармакология является той самой новой «точкой роста», которую все ищут. Человек и его здоровье бесконечны в своих проявлениях. А еще есть задача поиска новых лекарств в огромной «химической вселенной», которая объединяет все потенциальные кандидаты в лекарства. Масштаб задачи потрясает, ведь на сегодняшний момент известна ничтожно малая часть молекул. Для перебора «вручную» не хватит жизни всей нашей Вселенной, даже если мы привлечем всех людей, живущих на планете.
Поэтому для решения этой очень важной задачи нам нужны и мощнейшие суперкомпьютеры, и новые методы ИИ, да и новая теория не помешала бы», – объясняет Максим Федоров, профессор и директор Центра CDISE Сколтеха, награжденный недавно международной премией Леново-Интел в номинации «Искусственный Интеллект для решения глобальных проблем человечества».
К настоящему моменту ученые Сколтеха создали целый комплекс уникальных вычислительных технологий с использованием методов ИИ и математического моделирования для компьютерного конструирования лекарств полного цикла – от молекулярной формулы до оптимального синтеза и профиля токсичности. Также на службе у цифровой медицины созданная специалистами CDISE система «Жорес» – первый в России петафлопсный энергоэффективный суперкомпьютер, специально предназначенный для решения задач машинного обучения и моделирования, основанного на данных.
Telegram 
Дзен 
VK Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно