Центром алгоритмической биотехнологии Санкт-Петебургского государственного университета, которым руководит Павел Певзнер, при участии ассистент-профессора Университета Карнеги — Меллон (США) Хосейна Мохимани разработан алгоритм поиска потенциальных антибиотиков. Это исследование позволит создавать новые антибактериальные средства в более сжатые сроки, чем прежде. Кроме того, поможет производить российские антибиотики с использованием отечественных субстанций.

Исследование было проведено А. Гуревичем, Ал. Михеенко, А. Шлемовым, А. Коробейниковым и их американским коллегой. Его результаты опубликовал журнал Nature Microbiology.

По словам доцента СПбГУ, кандидата физматнаук Антона Коробейникова, созданный алгоритм VarQuest дает возможность быстро сравнить две базы данных — химические структуры известных биологически активных природных соединений (так называемых natural products) и физические замеры (масс-спектры) веществ, производимые исследуемыми микроорганизмами.Как разъяснил ученый, каждая база данных - это десятки тысяч соединений. А разработанный алгоритм быстро отбирает схожие пары.

Как только обнаружено новое соединение, схожее с известным биологически активным веществом, ученые проводят его детальную проверку. Коробейников предполагает, что выявленное новое соединение фармакологически станет более эффективным, чем более изученные его аналоги, которые предоставляет база данных.

В свою очередь, Алексей Гуревич отмечает особую актуальность для медицины использования VarQuest. Он напоминает о двух стадиях вывода нового антибиотического препарата из лаборатории на рынок. Первый - надо найти биологически активное природной вещество, которое надо ввести в основу лекарственного средства. Вслед за этим апробируют , насколько эффективно готовое ЛП, проводя клинические испытания на животных и человеке.То. что касается второго этапа, - ускорению не поддается из-за губительных последствий. А вот первый этап - "вполне ускоряем".

Большинство современных антибиотиков содержит в своей основе природные соединения, говорит Гуревич. Но быстро вычленить соединение с заданными свойствами позволяет именно вычеслительная методика - методы, с помощью которых возможно обработать неимоверные массивы данных экспериментов. Разработанный в СПбГУ алгоритм как раз и помогает в разы сократить время, требуемок для поиска потенциальных антибиотических средств.

Основная база замеров природных соединений подобрана исследователями из лабораторий разных стран мира. сейчас в ней содержится свыше миллиарда масс-спектров. Ее местонахождения - платформа GNPS, так же как и VarQuest, который теперь могут свободно использовать все зарегистрированные на платформе ученые.

Эксперты отмечают важность работы молодых ученых для возрождения производства отечественных антибиотических средств на собственном сырье. Оно было полностью остановлено 13 лет назад. Специалисты считают, что VarQuest способен внести свой вклад в возрождение российской индустрии по производству антибиотиков, благодаря помощи ученым в секвенировании геномов бактерий и грибов, которые выделяют природные антибиотики.

Разработки Санкт-Петербургских ученых финансируют Российский научный фонд и Американский национальный институт здоровья.