Новый алгоритм ускорит поиск новых лекарств
Антибиотикорезистентность — это растущая проблема, поскольку вредоносные бактерии в организме становятся невосприимчивы к воздействию антибиотиков. Из-за этой проблемы страдает всё больше и больше пациентов, борющихся с совершенно разными заболеваниями: от распространённых болезней до гораздо более тяжёлых бактериальных инфекций, которые могут вызвать опасный для жизни исход.
Одним из методов борьбы с резистентностью к антибиотикам является поиск вариантов известных антибиотиков или пептидных натуральных продуктов (PNP). К сожалению, поиск этих вариантов всегда был трудоёмким процессом. Но группе американских и российских учёных удалось создать антибиотический алгоритм, который путем быстрой сортировки баз данных может обнаружить в 10 раз больше новых вариантов PNP, чем все предыдущие варианты поиска.
Алгоритм, известный как VarQuest, завершил поиск, на который уходили сотни лет традиционных вычислений.
Поиск большего количества вариантов быстро увеличивает способность исследователей находить формулы альтернативных антибиотиков; он также может предоставлять важную информацию микробиологам.
Борьба с резистентностью
Успех VarQuest обусловлен прогрессом методов вычислений, достигнутого за последние несколько лет. Высокопроизводительные методы, позволяющие обрабатывать образцы в пакете вместо одного, делает процесс намного быстрее. Кроме того, расчёты были поддержаны молекулярной сетью Global Natural Products Social (GNPS) , запущенной в 2016 году. Это база данных, в которой исследователи со всего мира собирают данные о натуральных продуктах, ка-то: их масс-спектров, химического анализа, распределения зарядов по молекулярной массе. Использование этой базы данных наряду с VarQuest может значительно повысить возможности обнаружения лекарств.
Каждый раз, когда человек принимает антибиотик, эволюция толкает бактериальные виды на развитие сопротивления им для размножения. Дети и пожилые люди имеют самые высокие показатели использования антибиотиков, и представляют собой группы повышенного риска. Многие учёные частично объясняют резкий рост проблемы резистентности ненужным назначением антибиотиков пациентам с вирусными заболеваниями, для которых антибиотики не дают никакого эффекта, кроме создания самой резистентности.
Эта проблема в дальнейшем будет только ухудшаться, если в первую очередь не предпринять шаги для предотвращения появления резистентности. Так что алгоритм поиска подходящего антибиотика станет критическим инструментом в смягчении последствий их применения.
Алгоритм VarQuest описан в последнем номере журнала Nature Microbiology.
24.01.2018 14:09
