Алгоритм нашел тысячу антибиотиков за несколько часов

Сотрудники Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ под руководством Павла Певзнера вместе с профессором Университета Карнеги — Меллон (США) Хосейном Мохимани разработали компьютерную программу, которая ускорит поиск новых антибиотиков. Новая программа работает намного быстрее предыдущих аналогов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Алгоритм VarQuest позволяет быстро сравнивать информацию из баз данных о химических структурах известных биологически активных природных соединений (так называемых peptidic natural products) и физических измерений (масс-спектры) веществ, которые производят исследуемые микроорганизмы. С его помощью было найдено свыше тысячи вариаций известных антибиотиков, что доказывает намного большее разнообразие производимых микробами соединений с такими свойствами.

«В каждой базе данных — десятки тысяч соединений, и наш алгоритм оперативно находит похожие пары, — отметил соавтор работы Антон Коробейников. — Обнаружив новое соединение, похожее на известное биологически активное вещество, ученые могут подвергнуть его более детальной проверке. Есть предположение, что обнаруженное новое соединение будет эффективнее с фармакологической точки зрения, чем его более изученные аналоги, представленные в базе данных».

«Ученые всего мира бьют тревогу: многие болезнетворные бактерии стали устойчивы к существующим антибиотикам, и, чтобы спастись от болезней, нужно создавать все новые и новые лекарства, — рассказал первый автор статьи Алексей Гуревич. — Появление нового антибиотика на рынке состоит из двух стадий: поиск биологически активного природного вещества, которое войдет в основу лекарства, а затем апробирование эффективности готового препарата на животных и людях. Второй этап ускорить невозможно — это приведет к губительным последствиям, а первый — вполне. В основе большинства современных антибиотиков лежат природные соединения, и чтобы быстрее найти соединения с заданными свойствами, как раз и нужны вычислительные методы, способные обрабатывать огромные массивы экспериментальных данных. Наш алгоритм позволит во много раз сократить время, необходимое на поиск новых потенциальных антибиотиков».

Ученые из лабораторий разных стран мира собрали крупнейшую базу свойств природных соединений, который сейчас содержит уже более миллиарда масс-спектров. Она расположена на платформе GNPS (The Global Natural Product Social Molecular Networking), так же как и VarQuest, которым теперь могут свободно пользоваться все зарегистрированные на платформе исследователи.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.