طور العلماء في جامعة جنوب الأورال الحكومية ، مع زملائهم من ألمانيا وكرواتيا ، طريقة جديدة لنمذجة المركبات الجزيئية باستخدام الكمبيوتر ، والتي ستنتج أدوية جديدة أكثر فعالية لعلاج الفيروسات ، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية. ونشرت النتائج في مجلة Future Medicinal Chemistry.
إنتاج الأدوية الحديثة
تعد سلامة وفعالية الأدوية من بين المتطلبات الأساسية لاستخدامها على نطاق واسع. في علم الصيدلة الحديثة ، يتم استخدام تصميم دواء جزيئي مستهدف يعتمد على تكنولوجيا الكمبيوتر. يعمل فريق المختبر البحثي لنمذجة الكمبيوتر للعقاقير بجامعة جنوب الأورال الحكومية على تحسين هذه الطريقة لجعل إنتاج الأدوية الحديثة أقل تكلفة وأكثر كفاءة. يقوم علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية بإجراء أبحاث في عدة مجالات في وقت واحد: الكيمياء ، علم الأحياء ، الطب ، الرياضيات ، تكنولوجيا المعلومات.
«بدأ العمل تحت قيادة مرشح العلوم الكيميائية فلاديمير بوتيمكين وطبيبة العلوم الكيميائية ماريا جريشينا. أصبحت جزءًا من الفريق في مرحلة إنشاء نماذج جديدة تنقل بنية الجزيئات وخصائصها. في وقت لاحق ، انضم إلينا الأستاذ الجامعي يوهان جاستيجر ، الأستاذ بجامعة إرلانجن نورمبرغ (ألمانيا) ، وكان أول من استخدم وظيفة التوزيع الشعاعي في الكيمياء، لقد حاولنا تعديل هذه الطريقة باستخدام تقنية الكمبيوتر»,- يقول الدكتور يوريتسا نوفاك.
حاليا ، يتم استخدام أساليب النمذجة الحاسوبية والرياضيات على نطاق واسع لتحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد. ابتكر علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية واصفات ، الخصائص العددية للمركبات الكيميائية ، استنادًا إلى وظيفة التوزيع الشعاعي ، والتي تجعل من الممكن التنبؤ بدقة بالخصائص الفيزيائية الكيميائية للمادة وفعاليتها المحتملة ، بالإضافة إلى تفاعلها مع المركبات الكيميائية الأخرى.
خيارات علاج فيروس نقص المناعة البشرية الجديدة
في المرحلة الأولية من المشروع ، أجرى علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية فحصًا افتراضيًا لهيكل جزيئات الدواء ، مما ساعد على تحديد إمكانات استخدام هذه المادة أو تلك في الصيدلة ، بما في ذلك مكافحة الفيروسات. يتم إجراء الدراسات باستخدام برنامج فريد تم إنشاؤه من قبل الباحثين في مختبر نمذجة الكمبيوتر للأدوية في جامعة جنوب الأورال الحكومية.
«في المرحلة التالية من المشروع ، نخطط لمعالجة مشاكل حقيقية. على سبيل المثال ، فيروس نقص المناعة البشرية هو كائن بيولوجي ذو معدل طفرة مرتفع. ارتفاع مستوى الطفرات هو أحد أسباب ظهور أشكال مقاومة للأدوية من الفيروس وهو مشكلة كبيرة لتطوير عقاقير جديدة مع آثار جانبية أقل لتثبيط فيروس البروتياز HIV-1. بسبب تثبيط هذا الإنزيم ، يتم إيقاف نضوج الجسم الفيروسي ، ونتيجة لذلك ، يتم إنتاج جزيئات فيروسية غير معدية، أن فهم آلية العلاقة بين التغيرات الهيكلية في إنزيم الفيروس وحدوث مقاومة للفيروسات هو السبيل لخلق عقاقير أكثر فعالية»,-. يأمل د. نوفاك.
إن استخدام الطريقة التي طورها علماء جامعة ولاية جنوب الأورال في تصنيع الأدوية ستجعل من الممكن تحديد هذه الخصائص المسبقة لعقار محتمل مثل السمية ، دون الحاجة إلى التوليف الجزيئي والاختبارات البيولوجية باهظة الثمن. وبالتالي ، يمكن استخدام نتائج البحث في صناعة الأدوية لإنشاء أدوية فعالة للغاية دون آثار جانبية.