You access the old version of our website. Please point your browser to our new home page.

Новое поколение технологий разработки лекарств

В России появилась технология, применение которой, несомненно, окажет огромное влияние на мировой рынок разработки новых лекарств и компьютерных приложений для биотехнологической сферы. Компьютерная технология радикально уменьшает время и затраты на разработку новых лекарств и является первым представителем нового поколения программных продуктов для биотехнологической индустрии. Такие результаты стали возможными благодаря применению последних достижений физики и математики для молекулярного моделирования.

Крупные фармацевтические компании, такие как Pfizer, Roche, GlaxoSmithKline, Johnson&Johnson, тратят до 15% своих доходов на разработку новых лекарств Research&Development (R&D), которые обеспечивают им конкурентное преимущество на рынке. Компании ведут собственные исследования, а также приобретают разработки небольших фирм, зачастую, вместе с фирмами.

Как правило, процесс разработки новых лекарств начинается с идентификации белка, ответственного за появление или развитие болезни в организме (target protein). Задачей следующей стадии является идентификация или получение вещества (ингибитора), блокирующего биологическую функцию болезнетворного белка и отвечающего еще целому ряду требований, таких как соответствие нормам допустимой токсичности, возможность получения в промышленном масштабе и т.д. Здесь исследователи сталкиваются с необходимостью оперировать с огромными массивами информации о возможных молекулярных структурах потенциального ингибитора и его свойствах. Одним из ключевых вопросов является идентификация ингибитора, обладающего минимальной энергией связывания с белком. Фармацевтические и биотехнологические компании решают эту задачу путем перебора библиотеки химических соединений (high throughput screening) при помощи специальных машин для химического и биологического скрининга, обрабатывающие сотни тысяч веществ. Альтернативой являются расчеты на сверхмощных компьютерных кластерах. Даже самые передовые методы, используемые лидерами рынка при таких расчетах, основываются на эмпирических моделях, которые ведут к неустранимым погрешностям. Размер ошибки таких расчетов сопоставим с вычисляемой величиной, что ведет к существенному расширению круга поиска ингибитора. Все это отнимает основную часть финансовых и временных ресурсов этой стадии. Данный этап разработки лекарства затягивается в среднем на три года, недешево обходится фармацевтическим компаниям и является самостоятельным бизнесом для многих компаний (Lead Identification и Lead Optimization). Но что гораздо важнее, нуждающиеся в новых лекарствах вынуждены «ждать» пока оно появится в аптеках (те, кто еще может «ждать»).

Российская компания Quantum Pharmaceuticals, объединившая ведущих мировых ученых в области теоретической физики и компьютерной науки, добилась невиданного в мире соотношения скорости, точности и производительности в определении параметров взаимодействия ингибиторов и белковых мишеней на молекулярном уровне благодаря применению радикально новых подходов к расчетам. Основой компьютерной технологии Quantum Pharmaceuticals стали новейшие методы молекулярной, квантовой и статистической физики. Технология успешно прошла так называемую проверку принципов, позволив ученым разработать принципиально новые кандидаты в лекарства против СПИДа (ВИЧ-1), болезни Альцгеймера, туберкулеза, ХОБЛ, Гепатита C и ряда других.

Кроме задачи поиска веществ, которые в последствие могут стать лекарствами, технология решает целый ряд иных сверхважных задач в разработке лекарств. Одной из них является оценка возможной токсичности нового лекарства на самой ранней стадии, когда разработчики еще не потратили на конкретное вещество годы работы и инвестиции. Неспособность фармацевтической отрасли эффективно решать эти вопросы иллюстрирует цифра в 8 миллиардов долларов США, потерянных индустрией в 2003 году из проблем с токсичностью лекарств и падением на 25% курса за один день акций Merck в связи с отзывом с рынка их лекарства-блокбастера Vioxx. С использованием технологии Квантум, говоря простым языком, исследователь сможет узнать каким образом новое лекарство будет взаимодействовать с каждым из белков организма, чья трехмерная структура известна человечеству и выбрать лишь те вещества, которые не образуют в организме «опасных связей».

Крупнейшие игроки на рынке компьютерных программ для разработки лекарств, такие как Tripos, Accelrys и другие тратят огромные бюджеты на маркетинг своих продуктов. Quantum Pharmaceuticals не очень озабочена этим фактом: потенциальному клиенту нужно лишь один раз попробовать поработать с бесплатной демо версией Quantum, доступной на сайте, после этого ему уже больше никогда не придет идея пользоваться другими программами, просто потому... что Квантум действительно работает и результаты его расчетов по точности не имеют даже близких конкурентов. Основная проблема рынка компьютерных приложений для разработки лекарств в том, что за время своего становления репутация компьютерных методов была сильно подорвана тем, что представляемые на рынок решения из-за научных проблем, технологической неразвитости и уровня развития компьютерной техники не могли эффективно решать прикладные задачи, в лучшем случае, выступая как грубые фильтры перед применением химических и биологических опытов. Поэтому все слова на счет той или иной технологии воспринимаются в индустрии и науке с огромным скепсисом, поэтому исследователи должны взять демонстрационную версию и убедиться во всем сами. Для того, чтобы протестировать расчетные мощности приложений Квантум достаточно зайти на корпоративный сайт www.q-pharm.com и загрузить демонстрационный модуль программы, позволяющий совершать вычисления константы связывания (ингибирования) комплекса белок-лиганд (терапевтическая мишень – кандидат в лекарственное средство).

Разработка и применение передовой мировой технологии является запланированной ступенью развития в амбициозных планах Quantum Pharmaceuticals. Специалисты Quantum Pharmaceuticals сейчас активно занимаются разработкой алгоритмов для решения сложнейших задач открытия новых лекарств с использованием квантовых компьютеров. По прогнозам специалистов, первый полноценный квантовый компьютер, революционно более производительный, чем существующие на сегодняшний день на планете вычислительные мощности, будет построен в течение ближайших 2-3 лет. В настоящее время уже существуют приборы, которые выполняют некоторые операции квантового компьютера и решают простейшие задачи. Стратегическая установка на применение в скором будущем квантовых компьютеров в разработке новых лекарств и дало название компании «Quantum Pharmaceuticals». «Немного обгонять свое время», именно эта философия объединила основателей компании.

Принимая во внимание универсальный характер технологии Квантум, позволяющей находить ингибиторы для любого белка с раскрытой трехмерной структурой с передовой в мире точностью и скоростью внедрение технологии в России станет поворотным этапом в развитии российской науки и фармацевтической индустрии. Кроме фармацевтики, алгоритмы, применяемые в Квантуме, могут быть использованы в разработке новых веществ для нужд сельского хозяйства (crop protection), косметологии (разработка новых косметических средств), химической промышленности, нефте-газовой сфере (например, катализ), защите окружающей среды и многих других отраслях, в которых стоят неразрешенные на сегодняшний день задачи в области молекулярного моделирования. На сегодняшний момент в российских научных организациях отсутствует как раз эта стадия разработки лекарства, исследователи обладают знаниями о перспективных белках-мишенях, имеют возможности проверки ограниченного количества кандидатов в лекарственные средства ин-витро и ин-виво, возможностями проведения ADMET (Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion and Toxicology) исследований.

Компания Квантум Фармасьютикалс объявляет о своей готовности совместно с учеными участвовать в грантах и государственных программах путем применения своих расчетных технологий и предоставления ученым перспективных кандидатов в лекарственные средства для проведения дальнейших исследований. Квантум также приглашает ученых для применения расчетов в их разработках и совместного опубликования и иного использования результатов исследований.



© Copyright 2007 Quantum Pharmaceuticals Computer Aided Drug Design, Computer Assisted Drug Design, Computer Drug Design