باحثون يستخدمون الواقع الافتراضي لتصميم أدوية جديدة

استعان باحثون من جامعة بريستول بالواقع الافتراضي ليكون أداتهم في تصميم العلاجات الدوائية الجديدة، وشرحوا في نتائجهم التي نشرت في دورية بي إل أو إس ون كيفية استخدام الواقع الافتراضي لفهم آلية عمل الأدوية الشائعة على المستوى الجزيئي. تتركب أدوية عديدة من جزيئات صغيرة، ويتضمن اكتشاف أدوية جديدة إيجاد جزيء يرتبط بأهداف حيوية مثل البروتينات.

استطاع المستخدمون في الدراسة بالاستعانة بمحاكيات تفاعلية للحركيات الجزيئية في الواقع الافتراضي للتعرف على البروتينات والتحكم بها، وتحديد الأدوية التي ترتبط بها على المستوى الذري. دمج الباحثون بهذه المقاربة جزيئات الدواء مع البروتينات واستطاعوا توقع كيفية ارتباط البروتينات بدقة. وتضمنت الأنظمة المدروسة أدوية الإنفلونزا والإيدز. وقال البروفيسور أدريان مولهولاند من مركز الكيمياء المؤتمتة التابع لجامعة بريستول والكاتب المساعد في الدراسة «تتمثل آلية عمل أدوية كثيرة في الارتباط بالبروتينات وتثبيطها عن العمل. فمثلًا يمنع ارتباط الدواء مع بروتين فيروسي معين الفيروس من الانقسام.» ويجب أن يرتبط جزيء الدواء الصغير بالبروتين بإحكام. يتخلل اكتشاف الدواء عملية إيجاد جزيئات صغيرة ترتبط بإحكام مع بروتينات معينة، بالإضافة إلى فهم سبب هذا الارتباط الذي يساعد على تصميم أدوية أفضل.

يساعج فهم آلية ارتباط الجزيئات الدوائية بأهدافها الحيوية الباحثين في تصميم أدوية جديدة، ولهذا استخدموا الواقع الافتراضي لتمثيلها على هيئة ثلاثية الأبعاد. إذ يستطيع المستخدم تركيب دواء في ثقب موجود في موقع ارتباط البروتين لفهم كيفية توافقهما معًا.

كانت مهمة المستخدمين في الدراسة ربط الجزيئات الدوائية بأهداف بروتينية مثل نورأمينيداز الإنفلونزا وبروتياز الإيدز. أظهرت الاختبارات قدرة المستخدمين على توقع آلية ارتباط الجزيئات الدوائية بأهدافها البروتينية. إذ يستطيعون سحب الدواء إلى البروتين لتشكيل بنى تشبه كثيرًا بنية المركبات الدوائية المشاهدة في التجارب. وهكذا استطاع حتى غير الخبراء ربط الأدوية مع البروتينات. ما يعني أن الواقع الافتراضي مفيد في توقع آلية ارتباط الجزيئات الدوائية المحتملة بأهدافها بدقة.

أظهرت الدراسة أن استخدام الواقع الافتراضي يعزز الفعالية، وشمل ذلك تسخير معدات واقع افتراضي ونظام برمجي مفتوح المصدر يستطيع الجميع تشغيلها. وقال البروفيسور مولهولاند «توصلت الدراسة إلى تحديد مرونة الأدوية وأهدافها المحتملة. فنحن نصمم تغييراتها البنيوية وحركياتها ليستطيع المستخدمون التفاعل معها وتغييرها لمعرفة آلية تفاعل الأدوية مع أهدافها الحيوية. هذه طريقة فعالة لتصميم نماذج الارتباط الدوائي. أثبتنا دقة هذا العمل وستكون هذه الأدوات مفيدة في تصميم أدوية جديدة وتطويرها.»

قال د. ديفيد غلواكي زميل باحث في الجمعية الملكية في كلية الكيمياء وقسم علوم الحاسوب «خلصت نتائجنا إلى أن الوقت المستغرق في المحاكاة لفك ارتباط الأدوية مع البروتينات وإعادة ربطها أقل منه عند أداء العملية ذاتها باستخدام محركات جزيئية حركية غير تفاعلية.»

ومن المهم الإشارة إلى أن المستخدمين استطاعوا فك ارتباط الأدوية مع البروتينات وإعادة ربطها باستخدام الواقع الافتراضي التفاعلي خلال أقل من خمس دقائق.

اختار جميع المستخدمين غير الخبراء موضع ارتباط يشابه البنية الأولية التي تعد مرتبطة علميًا. إذ استطاعوا الوصول إلى المدى المقبول لمواضع الارتباط المقبولة للأنظمة الثلاثة على الرغم من وجود خيارات ارتباط. جاءت هذه النتائج بعد جلسة تدريب استمرت لساعة واحدة لكل مشارك لإظهار إمكانية استخدام الواقع الافتراضي.

The post باحثون يستخدمون الواقع الافتراضي لتصميم أدوية جديدة appeared first on مرصد المستقبل.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى