Компьютерное моделирование помогло разработать новый препарат против ВИЧ

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск
Регистрация на сайте
Сбор средств на аренду сервера для ai-news

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости

Новостная лента форума ailab.ru


Обратная транскриптаза ВИЧ

Wikimedia Commons

Компьютерное моделирование помогло создать новую молекулу для терапии и профилактики ВИЧ-инфекции из класса ненуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы. Вещество прошло успешные доклинические испытания на мышах, отчет об исследовании авторы опубликовали в Proceedings of the National Academy of Sciences.

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2016 году в мире было около 37 миллионов людей с ВИЧ-инфекцией, из которых более миллиона приходится на Россию. Современный подход к лечению инфекции включает в себя высокоактивную антиретровирусную терапию, при соблюдении которой вирусная нагрузка снижается практически до нуля. В состав набора препаратов, в том числе, входят ингибиторы обратной транскриптазы вируса, которые препятствуют встраиванию вирусного генетического материала в геном лимфоцитов и, таким образом, не дают вирусу размножаться.

Многие препараты, которые используются в терапии, имеют высокую токсичность и множество побочных эффектов, которые не дают пациентам соблюдать схему лечения. К тому же вирусы постепенно вырабатывают устойчивость к широко распространенным препаратам. Поэтому ученые занимаются разработкой новых веществ, обладающих противовирусной активностью.

Исследователи из Медицинской школы Йельского университета в США синтезировали новое вещество из класса ненуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы и показали его эффективность на животных. Создать молекулу, которая бы работала в наномолярных концентрациях, не связывалась бы с нецелевыми ферментами и обладала бы нужной фармакокинетикой (поведением в организме) исследователям помогло компьютерное моделирование.

Используя математическую модель, авторы последовательно оптимизировали структуру молекулы, пока не получили удовлетворяющий требованиям «компонент I», представляющий собой диэфир катехола. Другая модель помогла предсказать параметры всасывания, выведения и метаболизм вещества в организме.

Химическая формула "компонента I"

Shalley N. Kudalkar et al / PNAS 2017

Проверка «компонента I» на лимфоцитах показала, что он нетоксичен для клеток и эффективен против нескольких штаммов вируса, в том числе лекарственно-устойчивых. Кроме того, что важно, компонент работает в сочетании с другими, уже использующимися на практике лекарствами. Серия экспериментов на мышах показала, что компонент долго присутствует в сыворотке крови, поэтому его можно принимать реже, чем другие препараты той же группы. Существенных побочных эффектов у препарата выявлено не было.

Исследователи также попробовали упаковать «компонент I» в наночастицы из биодеградируемого полимера, для того чтобы создать долго действующую форму препарата, которую нужно принимать только раз в месяц. Тесты на мышах показали, что концентрация вещества в сыворотке крови при приеме такой формы сохраняется в течение 35 дней.

На финальной стадии эксперимента ученые использовали так называемых «гуманизированных» трансгенных мышей с человеческими лимфоцитами. После заражения мышей вирусом им вводили препарат в течение месяца и отслеживали количество CD4+ лимфоцитов, в которых размножается ВИЧ, в крови. Если у контрольных мышей, которых не лечили, уже через две недели количество этих клеток упало практически до нуля, у мышей на терапии количество лимфоцитов через месяц сохранилось на уровне 50-60 процентов от начального.

Количество CD4+ лимфоцитов в крови у инфицированных мышей, которые не получали препарата (белые кружки), получали препарат ежедневно в течение месяца (зеленые кружки), получали препарат ежедневно с отменой на 19 день (красные кружки) и разово получали препарат в форме наночастиц (синие кружки)

Shalley N. Kudalkar et al / PNAS 2017

По итогам доклинических испытаний исследователи сделали вывод, что «компонент I» хорошо подходит для дальнейших испытаний, в том числе в клинике. Кроме того, вещество можно рассматривать как перспективное средство профилактики развития инфекции.

Среди подходов, которые ученые рассматривают для борьбы с ВИЧ-инфекцией, — разработка противовирусных антител, использование CRISPR/Cas9 для удаления из генома лимфоцитов всех вирусных генов, Т-лимфоциты с химерными антигенными рецепторами (CAR-T) против ВИЧ и даже генная модификация вагинальной микрофлоры для предотвращения заражения. Подробнее о вирусе иммунодефицита человека и методах, которыми ООН собирается бороться с эпидемией, можно прочитать в нашем материале, посвященном Всемирному дню борьбы со СПИДом.

Дарья Спасская

Источник: nplus1.ru

Комментарии: