Суперкомьютер вычислил новый класс антибиотиков

Перспективные препараты уничтожают систему так называемых эффлюксных насосов.

Ученые из Университета Оклахомы (University of Oklahoma) при поддержке Национальных институтов здоровья (National Institutes of Health) определили четыре новых химических вещества, которые разыскивают и разрушают бактериальные белки, которые называют эффлюксными насосами - одну из основных причин устойчивости бактерий к антибиотикам.

Эксперименты проводились с моделированием на суперкомпьютерах ОРНЛ «Титан». Используя вычислительные модели, исследователи «просеивали» различные комбинации молекул и белков, чтобы определить, какие из них обладали наиболее разрушительным характером.

В своем исследовании ученые сосредоточились на эффлюксном белке AcrA, который соединяет два других белка в виде туннеля через клеточную оболочку бактерии. При разрушении белка эффлюксный насос повреждается, его может разорвать. Таким образом новый подход кардинально отличается от уже существующих, в которых пытаются подавить общехимические процессы. Новый же позволяет восстанавливать способность уже существующих антибиотиков противостоять инфекции.

На первый скрининг понадобилось всего 20 минут. Затем был проведен более тщательный анализ, в итоге реестр молекул, которые с наибольшей вероятностью разрушают эффлюксный насос, был сужен.

«Благодаря компьютерам мы смогли очень оперативно провести крупномасштабное моделирование целевых лекарств для скрининга многих потенциальных соединений. Полученная информация совпадала с нашими экспериментами по выбору молекулы. Так что это должно значительно сократить время, необходимое для перехода к следующей фазе клинических испытаний», - говорит Хелен Згурская (Helen Zgurskaya), руководитель исследования.