ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НОВЫХ ОБЛАСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ ЛЕКАРСТВ
Основой любой научной деятельности является сбор данных, их систематизация и анализ. Одним из лучших средств работы с информацией служат реляционные базы данных (БД) [1].
На данный момент не существует актуальных, легко расширяемых и свободно распространяемых БД биологически активных веществ, позволяющих проводить статистические исследования в целом и поиск взаимосвязей «структура-активность» в частности, а также являющихся удобным инструментом для накопления знаний. Для решения этих задач нами была создана база данных биологически активных веществ (БАВ) - «DRUG».
Текущий этап эволюции разработки программного обеспечения (ПО) хаpaктеризуется активным смещением в сторону интернет, поэтому БД «DRUG» изначально разpaбатывалась как web-приложение. Такой подход позволил централизованно хранить и обpaбатывать большие объемы данных независимо от вычислительных способностей клиента, сделал приложение межплатформенным и не требующим установки дополнительного ПО.
В качестве СУБД (система управления базами данных) была выбрана MySQL. Для создания html-страниц пользовательского интерфейса использован язык «php». Расчет необходимых дескрипторов осуществлялся при помощи открытых библиотек RDKit [2] и checkmol/matchmol [3] или на основе собственных алгоритмов. Конвертирование файлов из различных химических форматов выполняется через библиотеку Open Babel [4].
Химическая структура веществ хранится в виде линейных кодов SMILES и InChI (включая ключ InChIKey). При добавлении нового БАВ в БД можно ввести его химическую структуру через редактор (используется JME Molecular Editor [5]) или загрузить файл в одном из следующих форматов: smi, mol или hin. Для нового вещества рассчитывается молекулярный «отпечаток пальцев»: набор фрагментарных дескрипторов. Это позволяет уменьшить время поиска, удалив из предварительной выборки на основе SQL-запроса не подходящие по параметрам соединения, а затем уже выполнить сравнение «атом-с-атомом». На данный момент БД использует целочисленные, а не бинарные «отпечатки» (их реализация требует достаточных затрат времени, а заметный прирост производительности появляется в базах объемом более 100000 соединений, что не актуально для БАВ). При просмотре вещества БД «DRUG» отображает: название на английском и русском языках, ИЮПАК наименование, брутто формулу и молекулярную массу (вычисляются автоматически), торговые наименования, гиперссылки на другие регистры и базы знаний (CAS, PubChem, DrugBank, PharmGKB и Википедия), ATC-классификацию, описание, показания, механизм действия, применяемые лекарственные формы, виды проявляемой активности, мишени, ссылки на литературу, прикрепленные файлы и дополнительные примечания.
Основным преимуществом баз данных является возможность сложных выборок за очень короткие промежутки времени (несколько минут). В текущей версии БД «DRUG» можно осуществлять несколько видов поиска: по названию (на английском или русском языке, причем запрос на английском языке автоматически трaнcлитерируется, и будут предлагаться варианты на обоих языках), расширенный поиск - представляет собой возможность составления запроса путем комбинирования следующих параметров: функциональной группы, вида активности и произвольно изображенного фрагмента. На рисунке показан снимок экрана результатов поиска по базе веществ соответствующих запросу: «содержат ядро пиримидина и обладают противомалярийной активностью».
Результаты поиска веществ содержащих пиримидин
и обладающие противомалярийной активностью
На данный момент БД «DRUG» содержит информацию о 4609 БАВ (из них 1366 - одобренные к применению лекарственные препараты, 3243 - экспериментальные), 551 вид активностей и 2474 биологические мишени.
Первичное заполнение БД «DRUG» осуществлялось из открытых, преимущественно англоязычных, источников: PubChem, DrugBank и др.
Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (эналприл, лизиноприл) одни из основных лекарственных средств назначаемых для лечения больных с гипертонической болезнью в развитых странах мира. Известно, что при повышении уровня артериального давления, риск увеличения тромбообразования в сосудистом русле существенно выше, по сравнению с нормальными величинами артериального давления. Гипертоническая болезнь чаще всего развивается в течение длительного времени, и существенное повышение артериальное давление встречается у больных после 50 лет. Свертываемость крови с возрастом, как правило, увеличивается.
Представляло интерес выявить влияние лекарственных средств из группы ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента на показатели свертывающей системы крови в экспериментальных условиях.
Экспериментальные исследования проводились на бодрствующих животных (белые крысы) с использованием коагулографа Н-334. Кровь у животных забирали из вен языка (две - три капли). Полученные результаты оценивались относительно контроля и препаратов сравнения с использованием современных методов статистики.
Выявлены достоверные изменения свертываемости крови при назначении белым крысам ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента. Показатели свертывающей системы крови понижались на 15-46 % от исходного уровня. Достоверные изменения регистрировали после введения эналаприла и лизиноприла (таблица).
Влияние эналаприла и лизиноприла на показатели свертывающей системы крови у животных (М ± m, секунды)
Показатели |
Контрольные опыты |
Эналаприл |
Лизиноприл |
Продолжительность свертывания крови |
168 ± 2,4 |
228 ± 7,1* |
193 ± 3,9* |
% |
100 % |
136 % |
115 % |
Начало свертывания крови |
122 ± 2,3 |
143 ± 2,6* |
142 ± 3,1* |
% |
100 % |
117 % |
116 % |
Конец свертывания крови |
189 ± 4,5 |
275 ± 6,7* |
270 ± 5,2* |
% |
100 % |
146 % |
143 % |
Начало ретpaкции и фибринолиза |
558 ± 7,8 |
768 ± 11,6* |
815 ± 14,2* |
% |
100 % |
138 % |
146 % |
Примечание. * - Р < 0,05 по сравнению с контрольными опытами.
Полученные результаты исследования позволяют рекомендовать изученные лекарственные средства для дальнейшего исследования в клинической пpaктике с целью расширения спектра положительных эффектов применяемых препаратов из группы ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента.
Список литературы
- Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. - 8-е изд. - М.: Вильямс, 2006. - 1328 с. (дата обращения: 08.02.2011).
- http://rdkit.sourceforge.net/ (дата обращения: 08.02.2011).
- http://merian.pch.univie.ac.at/~nhaider/cheminf/cmmm.html (дата обращения: 08.02.2011).
- http://openbabel.org/ (дата обращения: 08.02.2011).
- http://www.molinspiration.com/jme/ (дата обращения: 08.02.2011).
Статья в формате PDF 125 KB...
26 04 2024 4:17:28
Статья в формате PDF 300 KB...
25 04 2024 20:28:34
Статья в формате PDF 131 KB...
24 04 2024 11:29:15
Статья в формате PDF 147 KB...
23 04 2024 18:46:21
Статья в формате PDF 123 KB...
22 04 2024 5:28:39
Статья в формате PDF 275 KB...
20 04 2024 3:33:22
19 04 2024 5:40:56
Статья в формате PDF 342 KB...
18 04 2024 11:23:42
Статья в формате PDF 807 KB...
17 04 2024 16:41:23
Статья в формате PDF 115 KB...
16 04 2024 13:23:26
Статья в формате PDF 150 KB...
15 04 2024 3:50:55
Статья в формате PDF 127 KB...
14 04 2024 5:43:52
Статья в формате PDF 114 KB...
12 04 2024 20:25:36
Статья в формате PDF 106 KB...
11 04 2024 20:34:33
Статья в формате PDF 245 KB...
10 04 2024 8:41:23
Статья в формате PDF 255 KB...
09 04 2024 3:59:50
Статья в формате PDF 265 KB...
08 04 2024 1:56:57
Статья в формате PDF 144 KB...
07 04 2024 10:36:17
Статья в формате PDF 130 KB...
06 04 2024 12:45:18
04 04 2024 12:54:31
Статья в формате PDF 259 KB...
03 04 2024 9:55:14
Статья в формате PDF 303 KB...
02 04 2024 23:57:56
Статья в формате PDF 126 KB...
01 04 2024 1:52:17
Статья в формате PDF 226 KB...
31 03 2024 21:39:59
Статья в формате PDF 113 KB...
29 03 2024 10:46:18
28 03 2024 9:23:18
27 03 2024 23:41:23
Статья в формате PDF 124 KB...
26 03 2024 9:52:42
Статья в формате PDF 132 KB...
25 03 2024 10:41:16
Статья в формате PDF 321 KB...
24 03 2024 15:46:45
Статья в формате PDF 111 KB...
22 03 2024 5:43:56
Статья в формате PDF 283 KB...
21 03 2024 0:49:40
Статья в формате PDF 269 KB...
20 03 2024 5:49:39
Статья в формате PDF 185 KB...
19 03 2024 6:51:51
Статья в формате PDF 101 KB...
18 03 2024 4:58:49
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::