Специалисты ВолГМУ использовали компьютерное моделирование и виртуальный скрининг.
Волгоградские ученые совершили прорыв в лечении глаукомы, разработав инновационный метод поиска новых лекарств с использованием цифровых технологий.
Благодаря компьютерному моделированию и виртуальному скринингу, исследователям удалось создать базу данных из более чем 2000 соединений, которые потенциально способны снижать внутриглазное давление — ключевой фактор развития глаукомы. В ходе работы ученые синтезировали предложенные компьютером вещества и подтвердили их эффективность в лабораторных условиях.
Глаукома — это опасное заболевание, которое без своевременного лечения может привести к необратимой потере зрения. Оно поражает зрительный нерв и сетчатку, а одним из главных факторов его развития является повышенное внутриглазное давление. В норме внутри глазного яблока циркулирует водянистая влага, которая обеспечивает питание и амортизацию внутренних структур глаза. Однако при глаукоме нарушается отток этой жидкости, что приводит к ее накоплению и повышению давления. Это особенно актуально для пожилых людей, у которых с возрастом естественные механизмы оттока жидкости ухудшаются.
Хотя современная медицина уже располагает препаратами для снижения ВГД, их эффективность часто оказывается недостаточной. Издание "techinsider" пишет: ученые Волгоградского медвуза активно ищут новые подходы к лечению. Одним из перспективных направлений является использование мелатонина — гормона, известного своей ролью в регуляции суточных ритмов. Однако, помимо этого, мелатонин также способен влиять на внутриглазное давление. Проблема в том, что природный мелатонин не всегда демонстрирует достаточную эффективность, что подтолкнуло исследователей к поиску его более мощных аналогов.
Традиционно поиск новых лекарственных соединений требует огромных временных и финансовых затрат, так как ученым приходится тестировать сотни веществ. Чтобы ускорить этот процесс, специалисты Волгоградского государственного медицинского университета совместно с коллегами из Московского государственного университета и Южного федерального университета разработали цифровой подход. В рамках исследования ученые создали виртуальную модель «идеального лекарства» и с помощью компьютерного алгоритма проанализировали 2457 соединений. Программа оценивала их способность всасываться, проникать в ткани глаза, а также учитывала вероятность побочных эффектов. В результате были отобраны вещества, наиболее похожие на мелатонин, но обладающие большей эффективностью.
- Использование компьютерного моделирования на ранних этапах разработки лекарств значительно снижает риски, — объясняет Денис Бабков, проректор по научной деятельности ВолгГМУ и один из авторов исследования. — Биологическая активность — это лишь один из аспектов. Многие потенциальные препараты отсеиваются из-за недостаточной безопасности или эффективности, а цифровые технологии помогают минимизировать такие потери.
После виртуального отбора ученые синтезировали наиболее перспективные соединения и провели их тестирование на животных. Результаты оказались впечатляющими: 10 из 25 веществ действительно снижали внутриглазное давление, а два аналога мелатонина превзошли по эффективности сам гормон, уменьшая ВГД на 40% по сравнению с 33% у природного мелатонина.
