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 Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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