Сотрудники Бристольского университета впервые применили VR-технологии для разработки новых лекарственных средств. Статья исследователей опубликована в журнале PLOS One.

Открытие новых лекарственных соединений — трудоемкий и дорогой процесс. Значительная часть препаратов воздействует на белки, влияя на их структуру или функции. Но такое взаимодействие достаточно трудно предсказать. Из-за этого процесс синтеза новых лекарственных средств сегодня больше похож на лотерею.

Но ученые Бристольского университета теперь придумали новый подход к поиску лекарственных соединений. Они использовали виртуальную реальность и интерактивные модели молекулярной динамики, чтобы манипулировать положением и конформациями белков и лекарственных препаратов. Используя этот подход, исследователи «состыковали» молекулы лекарств и белков и смогли точно предсказать, как они связываются. Среди изученных систем были препараты от гриппа и ВИЧ.

«Чтобы образовать хорошую связь, небольшая молекула препарата должна плотно “войти” в белок. Важной частью открытия лекарств является нахождение небольших молекул, которые хорошо связываются со специфическими белками, и понимание того, что заставляет их делать это. Такой подход помогает создавать лучшие лекарства», — говорит один из исследователей, профессор Центра вычислительной химии Бристольского университета Адриан Малхолланд.

В работе авторы поставили задачу связать лекарственные средства с белковыми мишенями, такими как нейраминидаза гриппа и протеаза ВИЧ. Эксперименты показали, что ученые могли правильно предсказать, как лекарства связываются с молекулами белков. «Втискивая» лекарство в протеин, исследователи смогли построить структуры, которые очень похожи на комплексы лекарственных средств, найденные в экспериментах.

Даже неспециалисты были в состоянии эффективно вводить лекарства в белки. Это показывает, что VR-технологии могут быть использованы для точного прогнозирования того, как новые потенциальные лекарства будут связываться со своими целями. Авторы работы также показали, как виртуальная реальность может быть эффективно использована даже обычными людьми для драг-дизайна — с легкодоступным оборудованием и программной платформой с открытым исходным кодом, поэтому может быть запущена кем угодно.