В научном журнале «Фармацевтика» исследователи из международной кафедры ESI Университета Карденала Эррера (CEU UCH) и ESI Group только что опубликовали новую стратегию вычислительной топологии для определения существующих лекарств, которые могут быть применены для лечения COVID-19, не дожидаясь, пока фазы исследований и клинических испытаний, необходимые для разработки нового лекарства.
Эта математическая модель применяет анализ топологических данных новаторским способом, чтобы сравнить трехмерную структуру целевых белков известных лекарств с белками коронавируса SARS-CoV-2, такими как белок NSP12, фермент, отвечающий за репликацию вирусной РНК.
По словам директора председателя ESI-CU Антонио Фалько, «этот тип анализа требует сравнения большого количества параметров, поэтому необходимо применять передовые вычислительные методы, такие как те, которые мы разрабатываем на кафедре ESI-CEU, которые мы применяем. в самые разные области: от разработки новых материалов до оптимизации производственных процессов. Теперь мы использовали наши знания для решения проблемы, связанной с пандемией, чтобы найти известные методы лечения, которые могут быть эффективными для лечения COVID-19 как можно быстрее, сравнивая, впервые топологическая структура белков».
В исследовании кафедры ESI-CEU, опубликованном в журнале «Фармацевтика», рассматривались 1825 лекарств, одобренных FDA, Американским управлением по контролю за продуктами и лекарствами. По данным репозитория Лекарственного банка, эти лекарства связаны с 27 830 белковыми структурами. На первом этапе этого массового анализа исследователи сравнили топологическую структуру этих тысяч белков, доступных в банке данных о белках, с 23 белками коронавируса SARS-CoV-2. Оказалось, что существует три вирусных белка с очень значительным топологическим сходством со структурами белков-мишеней известных лекарственных средств: вирусная протеаза 3CL, эндорибонуклеаза NSP15 и РНК-зависимая РНК-полимераза NSP12.
С помощью этой методологии среди 1825 лекарств, одобренных FDA, исследовательская группа смогла идентифицировать 16 лекарств, которые действуют против этих трех белков, в качестве их терапевтической мишени. Среди этих 16 лекарств — рутин, флавоноид, подавляющий агрегацию тромбоцитов; дексаметазон, глюкокортикоид, который действует как противовоспалительный и иммунодепрессор; и вемурафениб, ингибитор киназы, подходящий для взрослых пациентов с меланомой. Теперь, когда эти лекарства идентифицированы, их теперь необходимо будет подвергнуть клиническим исследованиям in vitro и in vivo, чтобы подтвердить возможную эффективность, обнаруженную с помощью математической модели.и определить лучшую их комбинацию для лечения симптомов, вызванных COVID-19. Дексаметазон в настоящее время является одним из наиболее часто используемых лекарств, наиболее успешно применяемых при лечении запущенной болезни COVID-19.