Сотрудники химического факультета Бристольского университета (Великобритания) и их коллеги из Таиланда использовали графические процессоры (GPU) для симуляции на молекулярном уровне процессов, происходящих в человеческом организме при использовании противогриппозных препаратов для лечения штамма гриппа H1N1-2009. Отчёт о полученных результатах опубликован в журнале Biochemistry.
Новый высокоадаптивный вирус H1N1-2009 происходит из различных генетических сегментов свиного (специфического), птичьего и людского гриппа. Появившись в начале 2009 года, штамм вызвал первую пандемию гриппа в XXI веке. Сначала с инфекцией успешно справлялись антивирусные препараты реленза и тамифлю, атакующие фермент вируса под названием нейраминидаза (NA). Этот фермент помогает вирусным частицам проникать через секреты слизистых.
Однако затем широкое распространение этих лекарств вызвало в NA серию мутаций, значительно снизивших эффективность препаратов. В частности, клинические исследования показали, что двойная мутация в ферменте NA свиного гриппа, известная как IRHY2, уменьшила действенность релензы в 21 раз, а тамифлю — в 12 374 раза.
Чтобы понять, почему эти мутации столь резко повлияли на противовирусную эффективность обоих средств, ученые провели компьютерное моделирование молекулярной динамики процессов при помощи графических чипов. Теория показала, что IRHY2 становится устойчивой к действию тамифлю благодаря потере ключевых водородных связей между препаратом и структурой NA в области связывания. Мутация позволила NA изменить свою конформацию с закрытой, обладающей идеальным карманом связывания для химического препарата, на открытую.
Взаимодействие тамифлю с открытой конформацией было значительно ослаблено из-за плохой электростатической связи между препаратом и активным центром связывания, что и приводило к полной бесполезности этого вещества в борьбе с мутантом.
Исследователи надеются, что полученные ими результаты помогут создать новые эффективные препараты против мутантных вирусов.
Последние комментарии