Многие современные лекарственные препараты изначально были выделены из растений и других живых организмов. Например, из морских обитателей и их микробиоты было получено 12 жизненно важных лекарств, в том числе для лечения онкологических заболеваний. Недавно команде исследователей из Центра Гельмгольца океанических исследований Киля (Германия) удалось с помощью современных компьютерных технологий выделить из морской водоросли и ее грибкового симбионта вещества, которые могут стать потенциальными препаратами для лечения инфекций и меланомы.
Такая работа всегда очень сложна и занимает много времени. Нужно отловить морских обитателей, затем выделить из них биологически активные вещества и разобраться, какие из них могли бы послужить на пользу медицине.
Ученые из Германии упростили и ускорили этот процесс с помощью современных компьютерных технологий. Они обнаружили в водоросли Fucus vesiculosus (фукус пузырчатый) вещества, способные ингибировать бактерию Staphylococcus aureus, устойчивую к антибиотику метициллину и нередко вызывающую внутрибольничные инфекции.
Один из соавторов научной работы, доктор Лариса Бюденбендер (Larissa Büdenbender), объясняет:
Технологии биоинформатики и машинного обучения помогли нам составить подробную «карту метаболизма» бурых водорослей и выявить молекулярные кластеры, обеспечивающие антибактериальные эффекты.
Компьютерные алгоритмы, примененные в данном исследовании, умеют объединять семейства молекул в сложные сети, основанные на степени сходства их химических структур по данным масс-спектрометрического анализа. Вместе с технологиями машинного обучения это помогает in silico идентифицировать новые и уже известные химические соединения.
Обычно, чтобы обнаружить новые соединения в водорослях и изучить их биологическую активность, требуется 3–4 года. Новые компьютерные технологии помогли сократить этот процесс до нескольких месяцев.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Водоросли и их симбионты — ценный источник потенциальных лекарств
В своей естественной среде обитания водоросли постоянно обрастают миллионами микроорганизмов, формирующих биопленку. Для защиты от «чужаков» они вынуждены вырабатывать специальные соединения. Эти молекулы могут защитить и организм человека.
На поверхности и внутри водорослей живут симбиотические грибки. Они тоже могут стать ценным источником лекарственных препаратов. Так, из пузырчатого фукуса было выделено более 120 подобных грибков. Особый интерес для ученых представляет гриб Pyrenochaetopsis sp. Он эффективно убивает клетки меланомы кожи, при этом обладает очень низкой токсичностью в отношении здоровых тканей.
Новые вещества, выделенные из гриба, назвали пиреносетинами, А и В. И это, видимо, только начало. Ученые планируют продолжить работу и обнаружить еще больше полезных молекул.
Профессор Дениз Тасдемир (Deniz Tasdemir) один из соавторов исследования, комментирует результаты работы:
Более половины всех существующих лекарств выделено из природных источников. Достижения геномики, метаболомики, биоинформатики и машинного обучения позволят намного быстрее и эффективнее обнаруживать полезные вещества в морских организмах и разрабатывать новые лекарственные препараты.
Европейская клиника постоянно находится на острие прогресса в области онкологии: как только в России проходит регистрацию очередной новый противоопухолевый препарат, мы сразу же внедряем его в нашу практику. В нашей клинике пациенты могут получить современное лечение на уровне ведущих онкологических центров мира.
Источник: sciencedaily.com.
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
