Компьютер сам решит, что делать с антибиотиками
Программисты в сотрудничестве с молекулярными биологами разработали компьютерную программу, которая поможет в соперничестве с опасными бактериями. Она будет бороться с их возможностью приспосабливаться к антибиотикам.
Программисты Университета Дьюка разработали программу, которая окажется полезной в разработке новых антибиотиков.
Бактерии, против которых создаются антибиотики, со временем вырабатывают собственные средства защиты от лекарств. В результате этого приходится менять препараты и искать новые эффективные средства. Специалисты из Университета Дьюка предлагают загружать в компьютерную программу структуру известного антибиотика грамицидина С, чтобы путем небольших изменений сделать его вновь опасным для бактерий.
«Нас привлекает возможность перепроектировать ферменты на компьютере, чтобы затем сделать их в лаборатории и использовать в работе», -- рассказал специалист по программному обеспечению в области биохимии профессор Брюс Дональд, руководивший работой группы.
Глобальная цель работы ученых -- сделать получение новых лекарств максимально автоматизированным. При этом компьютерная программа помогает сравнить различные варианты изменения антибиотика, чтобы сделать процесс наиболее быстрым и дешевым.
«Существует множество изменений, которые можно произвести в белке, но алгоритм помогает сравнивать их без лабораторных экспериментов», -- рассказывает Дональд. По его словам, программа позволяет быстро оценить изменение конфигурации белка, которое произойдет в результате изменения последовательности аминокислот в нем.
Программу в нынешнем виде Дональд разрабатывал около десяти лет. Экспериментально разрабатывать программу помогала Эми Андерсон из Университета Коннектикута.
Алгоритм работает
Один из разработчиков программы -- Ивелин Георгиев с помощью последней версии программы смог виртуально изменить антибиотик грамицидин С. При помощи компьютерной стойки из 230 процессоров за неделю удалось рассчитать изменение свойств в результате изменения структуры белка.
Лабораторная проверка подтвердила данные, полученные с помощью компьютера.
В дальнейшем ученые хотят приспособить свою программу для работы с пенициллином и ванкомицином.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.