Учёные РАН научились прогнозировать поведение лекарств в клетках организма

Исследователи Института цитологии РАН разработали компьютерную модель, которая прогнозирует, как потенциальные лекарства взаимодействуют с клеточными мембранами. Тестирование на природных флавоноидах (антиоксидантах из овощей и фруктов) подтвердило её эффективность. Новый подход позволит отбраковывать бесперспективные и токсичные соединения на ранних этапах, сокращая количество дорогостоящих лабораторных экспериментов.

Учёные проверили модель на трёх природных флавоноидах — байкалеине, хризине и лютеолине. Эти вещества известны как антиоксиданты: они защищают клетки от старения, укрепляют сосуды и уменьшают воспаления. Компьютерное моделирование показало, как именно молекулы меняют жёсткость и электростатику клеточных мембран: это напрямую связано с их полезным действием.

Раньше для таких выводов приходилось ставить дорогие лабораторные опыты. Теперь же можно сначала «отсеять» заведомо неэффективные или токсичные соединения на компьютере. Это сэкономит время и деньги разработчиков, а также ускорит появление новых лекарств — от антиоксидантов до противоопухолевых препаратов.

«Результаты моделирования мы сравнили с реальными экспериментами в лаборатории: при помощи метода дифференциальной сканирующей микрокалориметрии измерили влияние флавоноидов на фазовые переходы липидов клеточной мембраны и их упаковку. Сравнение результатов моделирования при помощи нашего фреймворка и лабораторных экспериментов с реальными соединениями показало высокую степень достоверности компьютерной симуляции», — рассказала научный сотрудник Лаборатории моделирования мембран и ионных каналов ИНЦ РАН Анна Малыхина.