9 грудня, 2021
Відкриваємо нові ліки з Чарльзом Дарвіном
Хіміки з факультету природничих наук Женевського університету (Швейцарія) розробили методику, натхненну теорією дарвінівської еволюції: посилення найкращих комбінацій і створення різноманітності дозволяє біології знаходити рішення нових проблем. Вони створили нову методологію, яка швидко генерує мільйони комбінацій малих молекул за допомогою програмованого процесу спарювання ДНК, знаходячи найкращу можливу комбінацію для протидії цільовому білку протягом двох тижнів. На думку вчених, ці результати, опубліковані у журналі «Nature Chemistry», відкриють новий і невикористаний простір для розробки ліків.
Принцип дії ліків заснований на молекулярному розпізнаванні білка-мішені, залученого до захворювання, з метою його знешкодження. Для цього вчені використовують високопродуктивний скринінг, щоб визначити, яка молекула може стати лікарським засобом, у найкращий спосіб націленим на білок, який цікавить. За останні десять років методика була вдосконалена шляхом кодування невеликих молекул ДНК-мітками, які спрощують їх ідентифікацію, оскільки ДНК легко розшифрувати.
Швейцарські хіміки пішли ще далі, черпаючи натхнення з теорій Дарвіна: «Біологія завжди знаходить рішення проблеми, – пояснює Ніколас Вінсінгер, професор кафедри органічної хімії факультету природничих наук Женевського університету. – Це принцип природної еволюції, який полягає в посиленні кращих індивідуумів, одночасно створюючи різноманітність для адаптації та виживання в мінливих умовах. Це те, що ми створили для малих молекул». Вчені розробили технологію, що створює понад 100 мільйонів комбінацій молекул за допомогою їх ДНК. Згодом ці комбінації обираються та посилюються кілька разів, щоб знайти найкращий збіг із цільовим білком, і все це за один-два тижні, порівняно з місяцями або навіть роками для традиційного високопродуктивного скринінгу.
Щоб підтвердити ефективність цієї методології, команда зосередилася на білку PD-L1, який захищає ракові клітини, відволікаючи імунну систему. «Завдяки нашій методології ми швидко визначили комбінацію, яка спеціально націлена на PD-L1, що підтверджує її ефективність», – каже Ніколас Вінсінгер.
Цей метод можна відтворити у будь-якій лабораторії світу, а коштує він лише кілька тисяч франків, що набагато дешевше у порівнянні з мільйонами для високопродуктивного скринінгу.