Эффективное применение антибиотиков часто бывает затруднено так как патогенные бактерии быстро развивают в себе высокую устойчивость к ним. По заявлению ВОЗ, устойчивость к антибиотикам — одна из наиболее серьезных угроз для здоровья человечества. Поэтому как никогда актуально стоит вопрос создания новых и эффективных антибактериальных средств. Поиск и производство новых антибиотиков резко пошли на спад в начале 90-х годов XX века, из-за того что прежние методы поиска и разработки устарели и утратили свою эффективность. Сегодня в этой области наметился подъём. По мнению ученых, для возрождения исследований в этой отрасли важна разработка высокопроизводительного вычислительного алгоритма, предназначенного для более быстрого обнаружения потенциальных антибактериальных средств. Команда молодых российских учёных совместно с американским профессором Хосейном Мохимани разработали такую компьютерную программу. Её задача — значительно ускорить поиск новых антибиотиков. Разработанный ими алгоритм основан на поиске пептидных натуральных (природных) продуктов (рeptidic natural products (PNPs). Эти соединения производятся бактериями и грибами как средство защиты от паразитов, и обладают большим потенциалом для создания антибиотиков. Но открытие новых PNPs — сложная задача как экспериментально, так и вычислительно. Новый алгоритм, по мнению авторов, способен гораздо быстрее находить подходящие PNPs, чем это было ранее. Алгоритм, названный VarQuest, способен обрабатывать огромное количество данных, собранных в различных базах данных по природным биологически активным веществам с антибактериальным потенциалом. VarQuest быстро сравнивает две позиции: химические структуры известных биологически активных природных соединений (те самые PNPs) и физические замеры (масс-спектры) веществ, которые производят исследуемые микроорганизмы. В каждой базе данных находятся десятки тысяч таких соединений, и созданный алгоритм быстро находит похожие пары. Одна из крупнейших баз природных соединений, Global Natural Products Social (GNPS), собрана учеными из лабораторий разных стран мира и содержит уже более миллиарда масс-спектров. Теперь исследователи во всём мире смогут более оперативно находить в ней новые потенциальные антибиотики. Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology. Ранее сотрудники Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН создали программу, способную анализировать эволюцию не отдельных генов, а целых их сетей.
