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 Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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