Эксперты из компании AceMapAI Biotechnology, Китайского фармацевтического университета и Tencent Quantum Lab заявили о разработке новой технологии, благодаря которой есть возможность использования квантовых вычислений на каждом этапе разработки лекарственных средств, начиная от создания идеи и заканчивая проектированием препаратов. Результаты проведённой исследовательской работы были опубликованы в издании Scientific Reports.
По словам исследователей, основное достоинство разработанной технологии заключается в её универсальности. За счёт применения комбинации симуляции и вычислений подобный подход может быть адаптирован для решения самых разных задач. Например, с помощью созданной технологии можно смоделировать взаимодействие различных веществ с целевыми молекулами и их связывание, рассчитать энергию, требующуюся для разрыва химических связей внутри соединений.
Авторы исследования также указывают на то, что имеющиеся сейчас традиционные способы вычислительной химии не способны обеспечить необходимую точность, а стоимость их применения вырастает по мере увеличения масштаба вычислений. В связи с этим, по словам исследователей, квантовые вычисления, базирующиеся на принципах квантовой механики, смогут помочь преодолеть существующие сегодня ограничения.
Китайские исследователи наглядно показали эффективность своего подхода на примере двух важных задач в сфере современной фармацевтики. В первой ситуации они проанализировали энергетический барьер, требующийся для расщепления связей в пролекарстве β-лапачоне, применяющемся для лечения онкологических заболеваний. Выяснилось, что результаты полностью совпали с данными, полученными ранее традиционными методами, что подтвердило способность лекарственного средства к самопроизвольной активации внутри человеческого организма.
Во время второго эксперимента исследователи изучали противораковый препарат сотрасиб, применяющийся для подавления специфической мутации гена KRAS. Учёные использовали гибридный подход, объединивший в себе квантовые эмуляторы и квантовый компьютер для изучения взаимодействия препарата с целевой мутацией. Проведённая работа наглядно продемонстрировала, что между мутантным белком и сотрасибом формируется прочная ковалентная связь, что объясняется высокой эффективностью лекарства.
Ещё по теме: