Ученые Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) разработали модель, которая позволяет повысить точность предсказаний взаимодействия потенциальных лекарственных соединений с мембранами клеток пациента. Эксперименты проводились на флавоноидах — природных пигментах, которые придают цвет овощам и фруктам и в то же время являются антиоксидантами, сообщили ТАСС в пресс-службе учреждения.
"Мы разработали надежный фреймворк для более точного предсказания того, как новые лекарственные соединения будут взаимодействовать с мембранами клеток. Моделирование помогает понять, как молекулы меняют жесткость или электростатику мембран, что может лежать в основе их антиоксидантного или противоопухолевого действия. Выбранный подход позволяет повысить точность компьютерного моделирования, а также отсеивать неэффективные или токсичные соединения на ранних этапах исследования, сокращая количество дорогостоящих лабораторных тестов", — привели в пресс-службе слова научного сотрудника Лаборатории моделирования мембран и ионных каналов ИНЦ РАН Анны Малыхиной.
Уточняется, что поиск и исследование новых лекарственных соединений — это длительный и дорогостоящий процесс, который требует большого числа команд разнопрофильных специалистов. Сегодня для снижения стоимости поиска и внедрения новых препаратов активно используются методы цифрового моделирования химических соединений, которые не требуют затрат на реагенты и наличие лабораторной инфраструктуры. Однако для эффективного моделирования действия лекарств компьютерные алгоритмы должны быть максимально приближены к реальным экспериментам.
По данным пресс-службы, в качестве исследуемого вещества ученые Института цитологии использовали три соединения класса флавоноидов (байкалеин, хризин и лютеолин) — это обширная группа природных растительных пигментов, которые придают овощам, фруктам, ягодам и цветам яркие цвета (красный, синий, желтый). Они являются мощными антиоксидантами, защищающими клетки человека от старения и повреждений, а также укрепляют сосуды, регулируют иммунитет и уменьшают воспаления. Эти соединения были выбраны в качестве модельных, поскольку уже много лет ученые изучают их полезные свойства.
"Результаты моделирования мы сравнили с реальными экспериментами в лаборатории: при помощи метода дифференциальной сканирующей микрокалориметрии измерили влияние флавоноидов на фазовые переходы липидов клеточной мембраны и их упаковку. Сравнение результатов моделирования при помощи нашего фреймворка и лабораторных экспериментов с реальными соединениями показало высокую степень достоверности компьютерной симуляции", — добавила Малыхина.
Исследования поддержаны грантом РНФ.