Российские специалисты по хемоинформатике разработали методику поиска информации о противовирусных соединениях в базе данных ChEMBL с помощью стандартизации наименований вирусов и структурных формул соединений. Благодаря этой процедуре число найденных биоактивных веществ увеличилось в 2,5 раза относительно того же запроса в стандартном интерфейсе. Результаты работы представлены в журнале Database. Исследование поддержано Российским научным фондом.

Сегодня ученые описали около 3700 видов вирусов, из которых по меньшей мере 210 вызывают заболевания у человека. Несмотря на то, что известны тысячи соединений, обладающих противовирусной активностью, в качестве лекарств используется меньше сотни, причем все они применяются для лечения лишь девяти болезней. Ситуация усугубляется тем, что вирусы могут быстро эволюционировать и приобретать устойчивость к используемым препаратам.

Российские химики начали работать с одной из общедоступных химико-биологических баз данных и выяснили, что требуется затратить очень много времени и сил, чтобы обнаружить необходимую для поиска новых противовирусных лекарств информацию о соединениях, обладающих биологической активностью. Стандартизация публикуемых данных и приведение их к единому формату похожи на наведение порядка в библиотеке, где нерадивые читатели складывают книги, путая алфавитные указатели и деление по жанрам.

За долгие годы исследований противовирусных и других препаратов международная база данных биоактивных молекул ChEMBL стала напоминать такую библиотеку. Множество ученых, публикуя результаты своих исследований, по-разному указывали название вируса или вирусной мишени, с которой взаимодействует исследуемое соединение. В результате такой путаницы даже при наличии необходимой информации о перспективном соединении в базе данных пользователи не всегда могли найти ее. Кроме того, в ключевых словах часто указываются названия мишеней в человеческом организме вместо вирусов. Это усложняет процедуру поиска и приводит к неполному извлечению данных.

Для ускорения создания новых лекарств российские ученые разработали процедуру извлечения данных о противовирусной активности из ChEMBL, на основе которой создали собственную базу данных ViralDB. В отличие от ChEMBL, использующей нерегулируемую таксономию, то есть классификацию организмов по степени их родства друг к другу, и Национального центра биотехнологической информации (NCBI), ViralDB соотносит биоактивные соединения с классификацией, составленной экспертами Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV). На основе широкомасштабного анализа литературы исследователи составили уникальный словарь соответствий между сокращенными, используемыми в простонародье, устаревшими и официальными таксономическими названиями вирусов. Благодаря этой, казалось бы, простой операции получается найти в 2,5 раза больше соединений, изучавшихся в качестве противовирусных препаратов.

Такой объем информации — противовирусное химическое пространство — можно анализировать методами, разработанными для больших данных. Они позволят найти ранее неизвестные мишени, а значит, и новые способы применения для уже допущенных к клинике препаратов, а также предсказывать влияние структуры молекулы на эффективность или специфичность лекарства. В статье, опубликованной в журнале Molecular Informatics, авторы на примере вируса клещевого энцефалита показали, что такой анализ уже накопленной информации позволяет составить список наиболее перспективных для исследования соединений, более 50% которых действительно обладали противовирусной активностью.

«На сегодня мы сделали только аннотацию по видам вирусов, но планируем дальше развивать классификацию по мишеням и типам экспериментов, в которых получены данные», — рассказал Дмитрий Осолодкин, кандидат химических наук, заведующий лабораторией противовирусных лекарственных средств Федерального научного центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова РАН.

В проекте также принимали участие сотрудники химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Источники

Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Политгид (polit-gid.ru), 26/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Kp.crimea.ua, 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Российский научный фонд (rscf.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Российский научный фонд (рнф.рф), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Teneta news (teneta.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Культурная Москва (cultmoscow.com), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
HI-TECH (1st-digital.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Российская академия наук (ras.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Новости со всего мира (newsn.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Margust (gazeta-margust.ru), 25/04/2019
Ученые упростили поиск противовирусных соединений
Индикатор (indicator.ru), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
24ТОП.kz (24top.kz), 25/04/2019
Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений
Газета.Ru, 25/04/2019

Похожие новости

  • 13/09/2018

    Нейронную сеть научили распознавать жалобы на лекарства

    ​Российские программисты обучили нейронную сеть анализировать мнения пользователей соцсетей о действии лекарств. Искусственный интеллект теперь может излагать пользовательский текст в медицинских терминах.
    549
  • 08/05/2019

    Российские ученые разработали полиграф, который использует ритмы активности мозга

    Коллектив российских ученых предложил создать более совершенный детектор лжи, работа которого будет основана на анализе психической деятельности мозга. Фиксировать, когда человек врет, а когда говорит правду, планируют с помощью математической обработки сигнала электроэнцефалограммы.
    362
  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    1329
  • 15/04/2019

    Томские ученые исследуют гены, кодирующие лечебные белки

     Ученые ТГУ и МГУ проводят совместное исследование генов, отвечающих за продуцирование противовоспалительных белков – миокинов. Эти соединения играют большую роль в регуляции обмена в костной и жировой тканей, в функционировании головного мозга и органов пищеварения человека, являются перспективным инструментом для коррекции различных расстройств.
    312
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    847
  • 03/07/2018

    Последствия инфаркта миокарда предложили лечить генной терапией

    Российские ученые разработали новый метод генной терапии для лечения последствий инфаркта миокарда. Они предлагают доставлять в пораженные области сердца два гена: HGF и VEGF165. Они кодируют белки, которые помогают расти клеткам внутренней стенки сосудов и защищают клетки сердца от гибели при ишемии.
    523
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    930
  • 30/03/2018

    Российские ученые создали синтетический аналог «кожи хамелеона»

    Российские ученые приняли участие в разработке материала, который по мягкости приближается к человеческой коже, а по умению менять цвет напоминает кожу хамелеона. Он представляет собой полимер, состоящий из нескольких типов звеньев-мономеров, и может пригодится для создания биологического импланта.
    901
  • 03/09/2018

    Медицинский центр в Сколково займется созданием новых способов восстановления функций мозга

    ​Центр нейробиологии и нейрореабилитации, который будет создан в Сколковском институте науки и технологии (Сколтех)  займется созданием новых способов восстановления функций мозга. Об этом сообщил Фонд "Сколково".
    613
  • 17/05/2019

    Ученые РФ и США научились менять 3D-геном для подавления генов, вызывающих опухоли

    ​Международная группа ученых нашла способ изменить пространственную организацию генома (3D-геном) для подавления образующих рак генов. Научная работа открывает новые возможности в создании лекарств для лечения онкологических заболеваний посредством изменения работы генов, пресс-служба Российского научного фонда, грантами которого на разных этапах было поддержано исследование.
    474