Новости

25 апреля, 2019 18:16

Ученые навели порядок в базе данных противовирусных соединений

Источник: Газета.ru
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.
Источник: Depositphotos

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.


Картинка: облако тегов – наиболее изученные вирусы по данным ViralDB. Источник: Дмитрий Осолодкин

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, однако, 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


26 февраля, 2021
Ученые нашли в менструальной крови вещество, предотвращающее появление рубцов
По версии исследователей, за полное восстановление эндометрия (слизистой оболочки, которая покрывает...
24 февраля, 2021
Спящих не будить! Проснувшиеся онкоклетки провоцируют смертельные болезни
Профессор Борис Животовский участвует в разработке перспективного направления – программируемой гибе...