С таким подзаголовком в сегодняшнем номере газеты Совета Министров Республики Беларусь "Рэспубліка" опубликована статья «Сыграли с вирусом в «Слабое звено», рассказывающая об уникальном исследовании, проведенном белорусскими учеными. Специалисты Института биоорганической химии и Объединенного института проблем информатики Национальной академии наук Беларуси совместно с коллегами из Республиканского научно-практического центра эпидемиологии и микробиологии провели на суперкомпьютере "СКИФ" компьютерное конструирование нового потенциального терапевтического средства, синтезировали его и доказали, что оно может эффективно блокировать размножение вируса. Новизна этой фундаментальной работы, значительная часть результатов которой опубликована в международных научных журналах и высоко оценена зарубежными учеными, состоит в том, что белорусским специалистам впервые в мировой практике удалось найти слабое звено в главном "рабочем инструменте" ВИЧ-1 - так называемой петле V3 белка gp120, с помощью которой этот агрессивный вирус закрепляется на поверхности мембраны атакуемой клетки.
Надежду на то, что неуязвимый вирус иммунодефицита человека (ВИЧ-1) наконец-то не устоит перед лекарственным препаратом нового поколения, подарило уникальное исследование, проведенное белорусскими учеными. Специалисты Института биоорганической химии и Объединенного института проблем информатики Национальной академии наук Беларуси совместно с коллегами из Республиканского научно-практического центра эпидемиологии и микробиологии Минздрава РБ провели компьютерное конструирование нового потенциального терапевтического средства, синтезировали его и доказали, что оно может эффективно блокировать размножение вируса.
Новизна этой фундаментальной работы, значительная часть которой опубликована в международных научных журналах и высоко оценена зарубежными учеными, состоит в том, что белорусским биофизикам впервые в мировой практике удалось найти слабое звено в главном «рабочем инструменте» ВИЧ-1 — так называемой петле V3 белка gp120, с помощью которой агрессивный вирус закрепляется на поверхности мембраны атакуемой клетки. По сути, речь идет о начале реализации принципиально новой идеологии, стратегии и методологии разработки лекарственных препаратов против ВИЧ-1.
— До сих пор найти химическое соединение, способное эффективно блокировать петлю V3, не удавалось, потому что ВИЧ-1 постоянно обновляет ее аминокислотную последовательность, что является существенной преградой на пути создания лекарственных препаратов, нацеленных на этот функционально важный участок вируса, — поясняет главный научный сотрудник лаборатории биофизики и биохимии нуклеопротеидов Института биоорганической химии НАН Беларуси доктор химических наук Александр Андрианов. — Но мы предположили, что если эта таинственная петля так важна для вируса, то в ней обязательно должны быть структурно-жесткие участки, представляющие своеобразный трехмерный каркас, на котором она выстраивает свои постоянно обновляющиеся «декорации». Совместно с коллегами из Объединенного института проблем информатики, предоставившими машинное время суперкомпьютера «СКИФ» и лицензионные программы, мы проанализировали структуру петли V3 из большого числа штаммов вируса и, действительно, выявили в ней три фрагмента, имеющие у всех исследованных вирусных частиц очень близкую пространственную укладку. После этого, чтобы дезорганизовать работу петли, необходимо было найти подходящее химическое соединение, способное закрепляться на одном из таких участков.
Такое соединение, относящееся к гликолипидам, ученые, действительно, обнаружили. Однако оно имело существенный недостаток — нерастворимость в воде и по этой причине принципиально не могло выступать в качестве потенциального лекарственного препарата.
Для устранения этой преграды с помощью методов молекулярного моделирования был создан ряд виртуальных аналогов этой молекулы, в которых остаток жирной кислоты был замещен на различные водорастворимые природные кислоты. В результате молекулярного моделирования взаимодействий этих аналогов с петлей V3 белка gp120 ВИЧ-1 специалистами лаборатории химии липидов Института биоорганической химии были синтезированы два лучших соединения из проанализированных на суперкомпьютере молекул. Воплотить научный замысел в реальность белорусским ученым удалось: синтетические «копии» виртуальных молекул, созданных с помощью современных компьютерных методологий, оказались способными к нейтрализации ВИЧ-инфекции. Это подтвердили первичные испытания на противовирусную активность одного из таких соединений, проведенные учеными лаборатории диагностики ВИЧ и сопутствующих инфекций Республиканского научно-практического центра эпидемиологии и микробиологии.
Неспециалисту может показаться, что конечная цель научными партнерами уже достигнута, и в ближайшее время новое лекарство против СПИДа появится в арсенале врачей. Но это далеко не так. Пока получено лишь биологически активное соединение, представляющее перспективную базовую структуру для компьютерного конструирования и последующего синтеза его более эффективных вариантов, работа над которыми ведется. По мнению ученых, пригодная для передачи фармакологам субстанция будет готова через 3—5 лет. Затем какое-то время уйдет на создание собственно лекарства и его клинические испытания. Увы, этот путь не бывает коротким даже при использовании самых современных научных подходов.
Зная, что зарубежные фирмы тратят на создание каждого принципиально нового препарата против ВИЧ примерно миллиард долларов, я поначалу не очень верил в то, что у отечественной науки есть в этой области какие-то перспективы. Но факт налицо. За небольшие, по западным меркам, деньги, полученные по гранту Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований и программе Союзного государства «СКИФ-ГРИД», ученые смогли очень существенно продвинуться к цели. И если в следующем году удастся войти в программу Международного научно-технического центра, куда они готовят проект, или получить грант Национального института здоровья США, где с интересом следят за прогрессом белорусских исследований, то можно будет надеяться на успех.
Если задуманный отечественный препарат будет способен блокировать размножение вируса, это станет огромным успехом. Ведь по сравнению с препаратами против ВИЧ/СПИД, одобренными Всемирной организацией здравоохранения, новое средство может быть менее токсично, что позволит пациентам принимать его постоянно без ущерба для здоровья. Выбор же в качестве мишени для лекарственного препарата участков белка gp120 ВИЧ-1, которые остаются неизменными, позволяет обойти известную способность вируса к мутациям. Важно и то, что цена нового препарата может быть существенно меньше, чем у современных средств, так как предлагаемый белорусскими учеными метод его синтеза относительно простой и использует доступные исходные компоненты природного происхождения.
Более того, соавторы разработки не намерены останавливаться на достигнутом и в своих теоретических работах, обнародованных в научной периодике, предлагают еще несколько нетрадиционных путей создания лекарственных препаратов против вируса иммунодефицита человека. Пожелаем им успеха.
Дмитрий ПАТЫКО
http://respublica.by/5282/science/article48166/print/
