Лекарства с новым назначением: в России изучают дополнительные возможности известных препаратов
В Сеченовском университете ищут новые применения для уже известных лекарств. Три препарата планируют использовать в колопроктологии, стоматологии и дерматологии.
Специалисты Института фармации имени А. П. Нелюбина Сеченовского университета изучают, как использовать уже известные лекарства для лечения других заболеваний. Ученые проверяют, могут ли препараты, которые сейчас назначают при одних проблемах со здоровьем, помочь и при других. Такой подход называют перепрофилированием лекарств.
Сейчас специалисты исследуют три препарата. В работе им помогают методы компьютерного моделирования, квантово-математические расчеты и технологии создания полимерных систем доставки лекарств. Такой подход позволяет искать новые медицинские решения, опираясь на уже накопленные данные о действующих веществах.
От сердца – к другим органам
Одно из изучаемых лекарств применяется в кардиологии для нормализации сердечного ритма. Теперь ученые проверяют гипотезу, согласно которой его действие может быть полезно и в колопроктологии. Например, при лечении аноректальных трещин и заживлении ран после удаления геморроя.
Идея основана на свойствах белковых структур, с которыми взаимодействует действующее вещество. Подобные структуры встречаются не только в клетках сердца, но и в других тканях организма. Если молекула способна взаимодействовать с аналогичной мишенью в другой области, это может стать основанием для дальнейшего изучения ее лечебного потенциала.
«Получается, у нас есть две константы: лекарство, которое уже используется, и мишень, на которую оно воздействует с доказанной эффективностью. Мы ищем переменные – новые ткани или органы, где воздействие на эту мишень может дать терапевтический эффект», – объясняет стажер-исследователь кафедры аналитической, физической и коллоидной химии Института фармации Дарья Ткаченко.
Лечит десна и кожу
Второй препарат, также используемый в кардиологии, рассматривают как основу для спазмолитического средства в стоматологии, для лечения заболеваний десен. Третье действующее вещество, предназначенное для терапии эндокринных заболеваний, изучают с точки зрения возможного применения при атопическом дерматите.
Во всех трех случаях исследователям важно не только предположить, каким будет новый эффект, но и выяснить, насколько хорошо молекула взаимодействует с нужной мишенью, в какой форме ее лучше применять и как доставить к месту действия. Например, будет ли это таблетка, мазь или раствор для инъекции.
Гипотезу проверит компьютер
Один из ключевых этапов работы – молекулярный докинг. Это метод компьютерного моделирования, который позволяет оценить, может ли молекула лекарства связаться с определенным рецептором и насколько устойчивым может быть такое взаимодействие.
В специальной программе ученые задают пространственные структуры молекулы и белка-рецептора. Алгоритм учитывает их геометрию, электрические поля, ионные взаимодействия и другие параметры, после чего рассчитывает вероятные варианты связывания и оценивает энергию взаимодействия.
Так исследователи могут предварительно отобрать перспективные сочетания вещества и мишени, прежде чем переходить к следующим этапам эксперимента. Компьютерные расчеты помогают сузить круг гипотез и рациональнее использовать время и ресурсы лаборатории.
Для изучения свойств молекул и прогнозирования их взаимодействия в работе также применяются квантово-математические расчеты. Подобные цифровые методы используются в современной фармацевтической науке во многих странах. По информации исследователей, в Сеченовском университете молекулярный докинг впервые в России был применен именно для перепрофилирования лекарств.
Также ученые сопоставляют результаты моделирования с известными данными о препаратах, анализируют физические и химические свойства веществ и оценивают их потенциальную биодоступность (способность достигать места действия в организме). Изучается и лекарственная форма. Исследователи разрабатывают гели и кремы, которые позволяют доставлять действующее вещество в нужную область.
Практическая польза
Перепрофилирование позволяет искать новые способы применения уже известных лекарств, не разрабатывая действующие вещества с нуля. Если эффективность и безопасность подтвердятся, пациенты смогут получить дополнительные варианты лечения.
Сейчас ученые готовят три разработки к клиническим исследованиям с участием добровольцев. Один из препаратов планируют передать в Клинику колопроктологии и малоинвазивной хирургии Сеченовского университета.
