Будет ли лекарство от СПИДа сконструировано на белорусском суперкомпьютере?
Многократно увеличенная вирусная частица на мониторе компьютера магистранта Национальной академии наук Ивана Анищенко немного похожа на рогатую морскую мину времен Второй мировой войны. Только круглые плавающие “ежи” стали достоянием истории и кинематографа, а эпидемия СПИДа — реальностью сегодняшних дней.
— А вот так выглядит субстанция, которая, по нашему мнению, имеет все шансы развиться в лекарство, — выводит на экран яркую цветную цепочку Иван. — Это гликолипид, который содержится в мембранах некоторых клеток человека. Он способен блокировать действие вирусных частиц на организм. Самое сложное в том, чтобы правильно модифицировать это базовое соединение, усилить его позитивное воздействие и минимизировать нежелательные эффекты, которые есть у любых препаратов.
Иван Анищенко — один из первых белорусских исследователей, работающих в области драг-дизайна, то есть конструирования лекарств. По образованию он физик, первые шаги в науке сделал на стыке физики и биологии — на кафедре биофизики Белгосуниверситета. По месту работы Иван Анищенко — специалист в области информационных технологий. Его лаборатория не случайно соседствует с суперкомпьютерным центром Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси: Иван моделирует взаимоотношения вируса ВИЧ и будущего лекарства на суперкомпьютере.
Мировая медицина оказалась на пороге большого прорыва, когда представители разных наук — математики, информатики, физики, химики, биологи, медики — объединили свои знания ради поиска лекарств и взяли на вооружение суперкомпьютерные технологии.
— Несколько десятков лет назад новые лекарства появлялись эмпирическим путем, — рассказывает Иван. — То есть исследователи брали большое количество химических соединений, которые, по их мнению, могли служить основой лекарства, и ставили опыты. Сначала на клеточных культурах в пробирках, затем на животных, лишь после этого наступала стадия клинических испытаний. Суперкомпьютер предоставил возможность моделировать процессы на уровне атомов и молекул, подобные тем, которые происходят в пробирках: мы можем придумать огромное количество соединений и посмотреть, как они будут взаимодействовать с выбранными мишенями. Это значительно ускоряет и удешевляет процесс поиска лекарств.
В наши дни методы био-информатики становятся неотъемлемой частью исследований, направленных на изучение молекулярных механизмов живых систем. Ведь за последние два-три десятилетия накоплен колоссальный материал о строении и функционировании биологических молекул, расшифрован геном человека. На новом этапе исследований ученые ставят своей целью определение структуры и функций всех белков, входящих в состав человеческого организма. Биоинформатика с помощью математических и компьютерных средств помогает извлечь полезную информацию из невообразимо огромного массива данных.
Сейчас процесс создания нового лекарства занимает 10—15 лет. Иван Анищенко верит, что суперкомпьютеры помогут ученым сократить этот срок, особенно на стадиях, предшествующих клиническим испытаниям. А значит, сконструировать эффективные лекарства от многих болезней и отодвинуть возраст старости на далекое “потом”.
