Компьютерные расчеты и структурное молекулярное моделирование легли в основу создания нового лекарственного препарата против ВИЧ. Препарат был разработан биохимиками Йельского университета, и основное его терапевтическое качество – длительная противовирусная активность. Это качество позволит препарату выполнять функцию эффективного профилактического средства. Этому открытию была посвящена статья в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Согласно последним данным Всемирной организации здравоохранения, ВИЧ-1 самая распространенная модификация этого заболевания, обнаружена у 37 миллионов человек. Это носители ВИЧ-1, которые постоянно принимают антиретровирусные препараты – без этих препаратов жизнь инфицированного человека будет короче в три раза. Однако всегда существует вероятность того, что эти препараты окажутся бесполезными, так как вирус постоянно мутирует, и периодически появляются штаммы, устойчивые к лекарствам.
Наиболее востребованы препараты из класса нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы (НИОТ), которые, тем не менее, вызывают множество побочных эффектов из-за токсичного действия на митохондрии клеток. Нуклеозиды, встраиваясь, нарушают метаболизм митохондрий, из-за чего те разрушаются.
Ученые взяли за основу разработки нового лекарственного препарата именно класс НИОТ, и молекулярное и структурно-ориентированное моделирование применили для воссоздания окончательного свойства нового препарата. Эта методика компьютерного моделирования молекул основана на теории возмущения свободной энергии. Теория позволяет рассчитать изменения энергии молекулы в процессе ее постепенного изменения при моделировании в динамике. Этот способ позволяет предсказать максимально высокую антивирусную эффективность. По расчетам были синтезированы диэфировые катехолы, новые вещества прошли клинические испытания.
Одно из веществ в клинических испытаниях показало способность усиливать действие других препаратов из класса НИОТ. Это вещество, на основе которого и был создан новый препарат, свои антивирусные свойства проявляется в очень малых концентрациях, при этом вирусная нагрузка полностью подавляется, а потеря лимфоцитов предотвращается. При этом препарат не токсичен для клеток тела, и не имеет побочных эффектов. Еще одно свойство препарата – способность находиться в плазме крови спустя три недели после введения делает этот препарат очень эффективным для профилактики.
