С помощью AlphaFold исследователи разрабатывают более эффективные лекарства, как никогда раньше.
Карен Акинсанья — президент отдела исследований и разработок в области терапии в клинике «Шредингер» в Нью-Йорке. Она делится своей историей AlphaFold.
Что меня всегда пленяло, так это идея о том, что можно перейти со скамейки на кровать.
Я работал в научных кругах, занимался открытием и разработкой лекарств. Это означает, что я не только изучал белки и гены и понимаю, как создать терапевтическую молекулу против мишени, вызывающей заболевание, но также был у постели пациента, когда он получал это новое лекарство.
Но реальный вопрос в том, как мы можем улучшить то, как мы это делаем? Люди по-прежнему умирают от рака и болезней сердца каждый божий день, пока ждут, пока мы найдем решения.
Я всегда говорю, что мать-природа бережлива. Когда вы сталкиваетесь с мишенью для нового препарата, вы часто обнаруживаете и другие потенциальные мишени, похожие на братьев, сестер и двоюродных братьев и сестер. Каждая мишень представляет собой белок на поверхности клетки, с которым связывается лекарство, называемый рецептором. Задача для людей, занимающихся разработкой лекарств, состоит в том, чтобы найти лекарство или молекулу, которая связывает одного члена этого семейства (мишень) и подавляет этого члена семьи, но не подавляет остальную часть семьи. Частично именно здесь AlphaFold так блестяще сработал для нас.
В некоторых случаях AlphaFold — в сочетании с нашим собственным программным обеспечением, основанным на физике, которое моделирует взаимодействие атомов — позволяет нам начать моделировать не только то, что делают отдельные члены семьи, но и то, как ведут себя различные семейные группы.
Возможность разработать селективное лекарство, которое поражает только одну конкретную цель, является одной из самых важных вещей в разработке новых лекарств.
Это особенно важно при разработке лекарств для нашей эндокринной гормональной системы, которая регулируется гипофизом и рядом гормонов и посланников, циркулирующих в организме.
В рамках нашей недавней работы мы искали способы создания молекул, которые выборочно повторяют действия естественных посланников, в частности тех, которые влияют на функционирование нашего мозга. В данном случае мы сосредоточены на нейромедиаторах при многих неврологических заболеваниях, включая такие состояния, как шизофрения и биполярное расстройство.
Что нам показалось интересным, так это то, что использование прогнозирующих структур AlphaFold вместе с нашим программным обеспечением для уточнения структуры и разработки лекарств потенциально позволяет нам разработать молекулу, нацеленную на интересующего члена семьи – в данном случае на партнера по передаче сигналов в мозгу – с изысканными точность. Это то, что люди пытались сделать в течение многих лет, и это имеет целый ряд потенциальных результатов лечения.
Тем не менее, в конце концов, только когда это лекарство достигнет реального человека, вы увидите, какова кульминация всех этих исследований. Действительно ли это будет иметь значение?
С тех пор, как Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру двойной спирали ДНК, мы пытались лучше понять строительные блоки того, как и почему работают наши тела, а также как и почему они иногда идут не так. Как человеческая раса, мы спрашиваем: каков код жизни? С точки зрения открытия лекарств, AlphaFold — еще одна часть этой головоломки. Каждая часть, необходимая для разработки лекарства, чрезвычайно сложна. Но объединение нескольких частей воедино может ускорить открытие лекарств так, как мы никогда раньше не видели.