Газета «Новости медицины и фармации» 3 (444) 2013

Синтез новых лекарственных препаратов, проводимых в лабораториях даже с самым современным оборудованием, является занятием весьма трудоемким и приводящим зачастую к результатам, разительно отличающимся от требующихся. Для решения этой проблемы была создана новая система Parabon Essemblix Drug Development Platform — комбинация специализированного программного обеспечения автоматизированного проектирования (CAD) inS?quio с технологией производства на наноуровне, обеспечивающая производство сложных молекулярных соединений, в которых каждый атом стоит на строго заданном месте.

«То, что в корне отличает нашу технологию от других подобных технологий, — это способность быстро и точно спроектировать состав любого лекарственного препарата и быть при этом полностью уверенным в том, что каждый атом находится в строго определенном месте изготавливаемой молекулы», — рассказывает Стивен Арментрут (Steven Armentrout), один из ведущих исследователей, в официальном пресс­релизе Национального научного фонда.

Программное обеспечение inS?quio позволяет ученым проектировать молекулы сложнейших соединений, используя библиотеку готовых функциональных компонентов, в которую можно также заносить и новые компоненты собственной разработки. После оптимизации и предварительной обработки проекта облачная суперкомпьютерная платформа Parabon Computation Grid разрабатывает последовательность молекулы синтетической ДНК, используя которую в специальном трехмерном принтере можно «собрать» спроектированную молекулу.

Работая с новой системой и проектируя составы новых лекарственных препаратов, ученые применяют накопленные людьми знания о работе клеточных рецепторов и используют известные биологические пути решения тех или иных проблем. Затем с помощью базовых химических принципов и реакций исследуется все пространство возможных вариантов решений. Из этого следует, что процесс разработки лекарственного препарата стал строго определенным и методическим, что, утверждают исследователи, делает такую технологию уникальной для фармацевтической промышленности, да и не только.

Используя синтетические ДНК с заданной последовательностью, исследователям удалось синтезировать триллионы идентичных молекул и получить растворы лекарственных препаратов с концентрацией, достаточной для проведения дальнейших опытов и испытаний. И делается это все в течение недель, а иногда и дней, в сроки, которые просто недостижимы при использовании традиционных исследовательских методов.

Ожидается, что использование системы Parabon позволит значительно ускорить разработку лекарственных препаратов и синтетических вакцин, предназначенных для борьбы с различными видами заболеваний и изготовленных индивидуально, с учетом информации генома каждого конкретного человека. Помимо медицины и фармацевтики, такая технология изготовления сложных химических соединений может использоваться и в других областях, к примеру, для изготовления органических логических элементов, молекулярных нанодатчиков и прочих компонентов биоэлектроники.