Белковая инженерия повысит эффективность лекарств.
Все процессы в человеческом организме подчиняются законам физики и химии, а значит, их можно описать математическими формулами и уравнениями, создав компьютерную модель клеток, тканей, органов или даже всего организма в целом. Используя такую модель, реально создавать эффективные лекарства без нежелательных побочных эффектов.
Ученые из Гарвардского университета (США) предложили метод, который должен сделать разработку препаратов дешевле, быстрее и более предсказуемой. Более того, при высокой эффективности новых препаратов у них будет максимально снижен риск возникновения побочных эффектов. Объединяя опыт компьютерного моделирования и синтетической разработки лекарств, модель показывает, что эффективность белковых препаратов зависит от геометрических характеристик молекулярных компонентов лекарства.
Искусственные белки создаются путем присоединения специфического антитела к конкретному белку с помощью связующего звена, изготовленного из жестких нитей ДНК. Антитела, которые белок использует в качестве инструмента воздействия, выбираются на основе типов клеток, предназначенных для лечения, а эффективность препарата зависит от того, насколько плотно два компонента белка соединены вместе. Расчетная модель демонстрирует, что длина связующего звена ДНК имеет основное значение и определяет, насколько успешно оба компонента способны достичь целевых рецепторов. Более того, модель покажет, как путем изменения силы связывания терапевтического белкового компонента, уменьшить побочные эффекты от лекарства.
Белковая инженерия это по сути своей нанотехнология. Она позволяет создавать биологические молекулы с программируемыми реакциями и механизмами воздействия. В перспективе команда исследователей планирует создать универсальную вычислительную модель, которая может быть использована в качестве основного инструмента при разработке новых лекарственных препаратов. Модель потенциально может заменить необходимость физически изготавливать и проверять на практике новые проекты биологических препаратов, сокращая сроки разработки и затраты.
