БИШКЕК, 26 апр — Sputnik. Ученые Московского физтеха научились предсказывать, как молекулы лекарств и ядов взаимодействуют с клеточной мембраной, что позволяет определять, как эти вещества будут влиять на работу организма, не подвергая его действию токсинов, сообщает РИА Новости со ссылкой на Journal of Chemical Theory and Information.
"Особенность нашего метода в том, что он обеспечивает полное численное описание изменений в молекуле. Мы можем отслеживать положение сразу всех атомов, при этом каждому варианту структуры присваивается значение, которое можно использовать для статистического анализа", — заявил ведущий автор исследования Иван Гущин из Московского физико-технического института в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Моделировать поведение биологических молекул крайне затруднительно, поскольку нужно описывать движение каждого ее атома — даже для небольшой молекулы из 54 атомов получится 156 наборов чисел. Огромные массивы информации, полученные в результате моделирования, сложно и долго обрабатывать и интерпретировать. Сегодня ученые даже подключают для решения таких задач "коллективный разум" в виде десятков тысяч компьютеров добровольцев, участвующих в распределенных сетях вычислений вроде Folding @ Home.
Группа Гущина нашла способ значительно упростить анализ результатов моделирования, при этом почти не потеряв в точности описания движения. Ученые из МФТИ использовали для обработки сведений метод главных компонентов — способ, который выделяет из данных наиболее существенные. Это в 10 раз сократило их объем, а точность снизилась лишь на 10 процентов.
Из молекул липидов строится клеточная мембрана, а любые молекулы, чтобы подействовать на клетку, должны преодолеть ее. Поэтому изучение поведения липидов с точностью до отдельных атомов поможет "не вставая из-за компьютера" предсказывать влияние лекарств, токсинов на клетки и организм в целом, а следовательно, значительно ускорить поиск лекарственных веществ и испытание препаратов. Помимо этого, моделирование может помочь в исследовании старения, механизм которого, по некоторым предположениям, связан с изменением структуры мембран клеток.
