Новый вычислительный метод для разработки лекарственных средств

Одним из основных факторов, определяющих эффективность лекарственного средства, является структура, которую его молекулы образуют в твердом состоянии. Изменения в молекулярной структуре могут привести к тому, что таблетированные лекарственные формы перестают воздействовать на организм должным образом.

Команда, возглавляемая исследователями из Университета Люксембурга (University of Luxembourg) в сотрудничестве с Принстонским университетом (Princeton University), Корнелльским университетом (Cornell University), США, и компанией Avant-garde Materials Simulation GmbH, Германия, разработала новый метод расчета молекулярного поведения лекарственных средств в зависимости от изменяющихся энергетических условий. Для фармацевтических компаний данный метод может позволить избежать сбоев в разработке лекарственных средств, их производстве, которые обходятся достаточно дорого, а также существенно уменьшит количество судебных разбирательств.

Поскольку большинство препаратов выпускаются именно в виде таблетированных лекарственных форм, производители должны быть уверены в том, что действующее вещество высвобождается должным образом и в необходимой дозе.

«Ранее случались инциденты, когда фармацевтические компании разрабатывали новую молекулу, запускали ее на рынок, а затем, спустя годы, вносили незначительные изменения в условия производства. Такие модернизации приводили к тому, что лекарственная форма теряла свою эффективность. Следовательно, данные препараты необходимо было снимать с рынка и пересматривать процесс производства», — объясняет ведущий автор исследования, профессор Александр Ткаченко из отдела физики и материаловедения (Physics and Materials Science Research Unit) в Университете Люксембурга.

В большинстве случаев препараты в таблетированной лекарственной форме могут изменить свои свойства из-за нарушения во взаимодействии молекул. Дело в том, что в твердом состоянии молекулы организуются в кристаллические структуры, которые стабилизируются различными межмолекулярными связями. Поскольку молекулы достаточно гибкие, они могут образовывать множество различных структур с различными физическими и химическими свойствами.

«Чтобы предсказать такие изменения, фармацевтические компании обычно полагаются на «метод проб и ошибок» и проводят ряд исследований по кристаллизации. Однако невозможно выявить все возможные формы кристаллов экспериментально», — объясняет профессор Роберт Дистасио (Robert DiStasio), соавтор исследования из Корнелльского университета.

Для того чтобы предложить альтернативу таким экспериментам, ученые обратились к компании Avant-garde Materials Simulation GmbH, которая предоставляет фармацевтическим компаниям услуги по прогнозированию образования кристаллических структур в органических твердых веществах. Вместе они разработали метод, который позволяет рассчитывать, каким образом энергия различных твердых веществ изменяется в зависимости от их структуры.

«Данный подход повышает точность энергетического ранжирования при приемлемых вычислительных затратах. Для фармацевтической промышленности это новое слово в прогнозировании кристаллических структур», — комментирует доктор Маркус Нойманн (Marcus Neumann), основатель и генеральный директор компании Avant-garde Materials Simulation GmbH.

В будущем ученые планируют продолжить разработку метода и объединить его с машинным обучением, чтобы повысить вычислительную способность.

По материалам www.worldpharmanews.com

Комментарии

Нет комментариев к этому материалу. Прокомментируйте первым

Добавить свой

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Другие статьи раздела


Последние новости и статьи