Результаты работы впечатляют. За короткое время научный коллектив лаборатории провел моделирование биологической активности более 50 видов лекарственных препаратов. Например, дан прогноз по двум противоопухолевым средствам, которые тестировались в Миланском государственном университете (Италия). Исследования показали, что эффективность препаратов, прошедших моделирование в лаборатории ЮУрГУ, вдесятеро превышает первоначальную. Активность противовоспалительных средств, тестируемых в Университете Аристотеля (Салоники, Греция), выросла в два-пять раз.
– Уникальность научной лаборатории в том, что мы комплексно осуществляем весь цикл моделирования лекарственных средств, их расчетных характеристик во взаимосвязи с биологической активностью (токсичность, метаболические свойства, аллергенность), с ферментами и так далее с помощью уникального программного обеспечения, – объясняет руководитель Лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ. – Оно необходимо для прогнозирования различных свойств соединений. Наши исследования позволяют создавать инновационные, в том числе наноструктурные материалы, а также прогнозировать свойства соединений, связанные с биологической активностью. Лаборатория работает с учетом мультистадийности и мультизадачности действия лекарственного препарата, в отличие от мировых фармацевтических концернов, где исследуется только одна стадия комплексообразования: «рецептор – лекарственное средство». На самом деле эта стадия не гарантирует ни того, что лекарство подействует, ни того, что оно вообще, оказавшись в организме, попадет «по назначению».
Антон Павлович Чехов сказал, что в человеке всё должно быть прекрасно. Владимир Александрович Потемкин считает, что в хорошем лекарстве тоже всё должно быть гармонично – и транспортные функции, и проникновение в клетку, и взаимодействие с ферментом. Если хотя бы одна из перечисленных стадий упущена, нужного терапевтического эффекта не добиться.
– Во всех случаях интересно выделить фрагменты, которые отвечают за действие лекарств. Это так называемые фармакофорные фрагменты, которые и обеспечивают проявление терапевтического эффекта, – поясняет ученый. – Есть, наоборот, антифармакофорные фрагменты, которые блокируют терапевтическое действие. Они часто содержатся в лекарствах, и очень важно их выявить, заменить или устранить, чтобы получить более эффективный препарат. Другой, не менее важный аспект – это транспортные функции препарата; всё должно быть смоделировано так, чтобы лекарство поступало именно в тот орган, для которого предназначено.
Общемировая проблема фармацевтической отрасли – это высокая токсичность и аллергенность даже очень качественных лекарственных средств. Устранение побочных эффектов жизненно важных лекарственных препаратов при сохранении их целевой биологической активности стало одной из самых актуальных тем на Всемирном конгрессе по исследованию лекарств и терапии, который проходил в Бостоне (США). Выступление южно-уральских ученых на этом международном научном мероприятии оказалось чрезвычайно успешным, их доклад вызвал неподдельный интерес у зарубежных коллег.
В настоящее время научный коллектив Лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ продолжает вести активную научно-исследовательскую работу: выполняются два гранта по госзаданию, гранты РНФ и РФФИ, подана заявка на международный грант «Исследование, интеллектуальный анализ и дизайн потенциальных антинейродегенеративных средств» (исследовательский центр Объединения имени Гельмгольца в Лейпциге), при успешном выполнении которого в будущем, возможно, получится облегчить участь страдающих болезнями Паркинсона и Альцгеймера. Подана также заявка на мегагрант на тему «Системы интеллектуального анализа больших баз данных для поиска и дизайна новых перспективных лекарственных средств» (исследовательский центр Объединения имени Гельмгольца в Мюнхене).
– Если выиграем мегагрант, наше исследование будет посвящено противотуберкулезным препаратам, – рассказывает Владимир Потемкин. – В России туберкулез является проблемой, поэтому все жители ежегодно в обязательном порядке проходят флюорографию. Несмотря на то, что во многих развитых странах этой проблемы нет, для них также актуальна тема противотуберкулезных средств: это связано с важнейшей проблемой – СПИДом. Умирают не от самого СПИДа – а от осложнений, вызванных иммунодефицитом, и часто таким осложнением становится именно туберкулез. Проблема туберкулеза имеет интернациональный характер.
В планах Владимира Потемкина развить Лабораторию компьютерного моделирования лекарственных средств в мощный исследовательский центр с отличными специалистами и высокотехнологичным оборудованием, что в будущем поможет решать глобальные задачи мировой фармации и, возможно, даже проводить самостоятельные экспериментальные исследования инновационных лекарственных препаратов на территории России.