Новая база данных поможет в поиске антивирусных и противоопухолевых препаратов

Учёные МГУ создали базу данных веществ, подавляющих белковый синтез — потенциальных лекарств для борьбы с раком и вирусными инфекциями.

Биосинтез белка — один из главных метаболических процессов, жизненно необходимый для поддержания всех функций нашего организма. В активно делящихся клетках на него расходуется существенная часть энергии, а его нарушение приводит к неизбежной остановке деления и клеточной смерти. Поэтому неудивительно, что трансляция (как ещё называют биосинтез белка) является «ахиллесовой пятой», например, опухолевых клеток.

То же самое можно сказать и о вирусах, заставляющих клетку активно нарабатывать свои белки. Разумеется, паразитические бактерии в активной стадии роста также сильно зависят от трансляции. Поэтому низкомолекулярные вещества-ингибиторы, способные специфично подавлять биосинтез белка, имеют большое значение для борьбы с раком, вирусными и бактериальными инфекциями.

Но их применение не ограничивается этими областями: они используются в противовоспалительной, иммуносупрессорной и антигрибковой терапии, в неврологии, паразитологии и гериатрии, в лечении наследственных заболеваний, в решении задач продления жизни, а также в сельском хозяйстве и ветеринарии.

Тем не менее, в медицине их применение пока сильно ограничено из-за побочных эффектов, вызываемых токсичностью этих препаратов. Однако быстрое развитие технологий высокопроизводительного скрининга, компьютерного моделирования и машинного обучения в сочетании с современными методами структурного анализа и химического синтеза позволяет надеяться на быстрый прогресс в разработке новых производных с усовершенствованными терапевтическими свойствами.

Разработка новых ингибиторов невозможна без систематизации знаний об уже открытых веществах с такой активностью. Про антибиотики, подавляющие синтез белка у бактерий, написаны многочисленные научные обзоры и монографии. А вот ингибиторы трансляции в клетках эукариот (организмов, чья клетка имеет ядро — таких, как животные, растения, грибы и простейшие) почему-то оказались незаслуженно обойдены вниманием, хотя именно на них во многом возлагаются надежды в вышеперечисленных областях медицины.

Коллектив авторов из МГУ под руководством Сергея Дмитриева решил исправить эту «несправедливость» и издал «Краткий справочник по низкомолекулярным ингибиторам эукариотической трансляции» на русском и английском языках. «Справочник» вышел в виде таблиц и обзора, которые были опубликованы в тематическом номере журнала «Биохимия», посвящённом юбилею академика Алексея Алексеевича Богданова — классика, внесшего большой вклад в изучение механизмов биосинтеза белка.

«В этом обзоре мы попытались упомянуть основные типы низкомолекулярных ингибиторов эукариотической трансляции, — рассказал соавтор статьи, студент 2 курса факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Дэн Владимиров. — Однако количество известных на данный момент веществ с подобной активностью, даже если рассматривать лишь ингибиторы с хорошо охарактеризованным механизмом действия, составляет несколько сотен, поэтому рассмотреть их все в рамках одной статьи не представлялось возможным. Кроме того, этот список постоянно пополняется новыми веществами. Поэтому, помимо таблиц и текста, нами была разработана обновляемая база данных низкомолекулярных ингибиторов биосинтеза белка. Мы дали ей забавное название „EuPSIC“ (звучит как „Юпсик“ — сокращение от английского „Eukaryotic Protein Synthesis Inhibiting Compounds“). В ней содержатся дополнительные поля, облегчающие машинную обработку данных — такие как идентификаторы веществ из базы данных химических соединений PubChem, ссылки на литературные источники и так далее».