Мишень для противоэпилептических препаратов нашли с помощью недавно разработанного вычислительного алгоритма по поиску новых лекарств.
Основная область применения платформы – разработка препаратов от заболеваний, приводящих к инвалидности. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications. Новая мишень, как ни странно, расположена не на нейронах, а на клетках микроглии.
Проект создали профессор Майкл Джонсон (Michael Johnson) из Имперского колледжа Лондона, доктор Энрико Петретто (Enrico Petretto) из Имперского института клинической медицины и доктор Рафаль Камински (Rafal Kaminski) из UCB.
Исследователи решили проверить работоспособность системы путём поиска нового противоэпилептического препарата.
Driving innovation
Эпилепсия в большинстве случаев приводит к инвалидности, и на сегодняшний день ни одно лекарство полностью не излечивает или не изменяет течение заболевания. Практически у каждого третьего больного есть резистентность к существующим противоэпилептическим средствам.
Классические методы разработки лекарственных препаратов не позволяют точно определить мишень действия на ранних этапах исследования.
«Обнаружить мишени действия лекарственного препарата крайне трудно, особенно когда речь идёт о заболеваниях головного мозга , – объясняет профессор Джонсон. – Благодаря CRAFT мы нашли и протестировали возможный новый противоэпилептический препарат меньше, чем за два года. Классический лекарственный скрининг никогда не дал бы нам столь быстрого результата».
A crafty approach
CRAFT основывается на геномном массиве данных (genomic «big data») и применяет многоуровневую вычислительную платформу, чтобы найти мишень для препарата. Алгоритм прогнозирования в CRAFT выявляет рецепторы на клеточной мембране, которые регулируют экспрессию генов, связанных с заболеванием – так учёные понимают механизм развития патологии и с помощью вычислений предсказывают эффективность воздействия на конкретную мишень.
«Сначала мы описываем заболевание через профиль генной экспрессии, т.е. через своеобразную генетическую сеть болезни (disease gene network). И затем CRAFT определяет мембранные рецепторы, ответственные за проявление заболевания. Не случайно алгоритм работает на поиск препаратов, влияющих на мембранные рецепторы – более половины уже существующих лекарств работает именно через них, – объясняет доктор Петретто. – Так мы нашли Csf1R – микроглиальный мембранный рецептор, возможную терапевтическую мишень для противоэпилептических препаратов».
Новая методика, отличная от классического скрининга, в разы ускоряет разработку препаратов, а значит, и лечение пациентов, уверяют исследователи. Добавим от себя, что такие неожиданные находки, как рецептор микроглиальных клеток в качестве мишени для борьбы с эпилепсией, могут помочь лучше понять патогенез заболевания.
Текст: Анна Морозова