Модель молекул снизит побочные эффекты онкопрепаратов
Специалисты из МФТИ разработали вычислительную модель, которая предсказывает, как противоопухолевые лекарства взаимодействуют с белками в опухолевых и здоровых клетках. Эти белки очень похожи, поэтому препараты часто задевают и здоровые ткани, вызывая тошноту, потерю волос и проблемы с кровеносной системой. Об этом пишет сайт Самара онлайн 24.
В процессе тестирования четырех лекарственных средств авторы предложили способ сделать их действие более прицельным. Это поможет уменьшить вред организму и избавит пациентов от неприятных последствий терапии.
Онкологические ингибиторы обычно атакуют и раковые, и нормальные клетки из-за сходства циклин-зависимых киназ CDK1 и CDK2 — они совпадают почти на 90%. Молекулы препаратов могут цепляться к обоим белкам, что и приводит к серьезным побочным реакциям.
Исследователи построили динамические модели и на протяжении 50 наносекунд наблюдали за связыванием белков с лекарствами. Анализ тысяч контактов показал: ключевую роль играют два аминокислотных остатка — аланин-31 и лизин-33. В CDK2 лизин-33 образует прочную связь, удерживая молекулу в «кармане», а в CDK1 аланин-31 мешает закреплению.
На основе этих данных сформулированы рекомендации для новых селективных ингибиторов. Расчеты показали: например, объемная гидрофобная группа может усилить избирательность, контактируя с изолейцином-10, а полярный атом способен ослабить нежелательное связывание.
Разработка позволяет оценивать перспективность соединений до их синтеза, что ускорит создание лекарств и сократит расходы на исследования. Теперь ученые планируют проверить рекомендации экспериментально и получить новые вещества с улучшенной селективностью.
Впрочем, эксперты напоминают: в организме много тканей с постоянно делящимися клетками, поэтому избежать побочных эффектов полностью невозможно. Математические модели полезны, но без опытов на клетках и животных, а также клинических исследований лекарство не создать.
