От оргазма до бессмертия. Записки драг-дизайнера

В наши студенческие времена популярностью пользовался анекдот про обезьяну и старшину. Шла по джунглям обезьяна и увидела высоко на дереве банан. Она потрясла дерево, но банан не упал, зато с неба раздался голос: «Думай, обезьяна, думай!» Обезьяна подумала, нашла палку и достала банан. За ней по джунглям шел старшина, попал в ту же ситуацию и на призыв: «Думай!» — раздраженно ответил: «Что тут думать — сильней трясти надо!» Мораль этой басни вроде бы очевидна; но в случае конформационных расчетов белков прав был старшина: мощность компьютеров оказалась важнее ухищрений программистов.

Сильней трясти надо?

Мощность и доступность — каждый желающий мог теперь проводить такие расчеты на своем персональном компьютере вместо «Голема», построенного по особому заказу. Желающих были сначала десятки — профессора университетов и их ассистенты, — затем сотни — добавились сотрудники фармацевтических компаний, — и, наконец, тысячи — считая и студентов, обучающихся драг-дизайну. На программы молекулярного моделирования появился спрос — а стало быть, и предложение.

Сразу несколько лабораторий начали приводить свои пакеты программ в вид, пригодный для широкого распространения. Кто-то оставлял их в открытом доступе, а кто-то готовил для продажи. Возникли специализированные компании для этой цели — одними из первых были «Трайпос» в моем родном теперь Сент-Луисе (ее основал уже упоминавшийся на этих страницах Гарланд Маршалл) и «Байосим» в Сан-Диего, основанный Арни Хаглером. «Байосим» впоследствии был несколько раз переименован и теперь, среди прочих продуктов, продает пакет CHARMM. Сегодня на рынке компьютерных программ для молекулярного моделирования доминируют «Шрёдингер» (компания названа в честь великого квантового физика Эрвина Шрёдингера) и «Байовиа», наследница «Байосима». Кроме того, различные варианты программ предлагают еще не менее двух десятков компаний помельче и некоторые университеты, причем многие — бесплатно.

Теоретический конформационный анализ биологических молекул тем временем продолжал развиваться, переходя от отдельных молекул к описанию взаимодействий между системами биологических молекул. Здесь тоже были достигнуты впечатляющие успехи — и, наконец, в 2013 году Мартин Карплус, Майкл Левитт и Арье Уоршел были коронованы Нобелевской премией по химии «за развитие многоуровневых моделей для сложных химических систем».

Когда наши коллеги, да еще такие, с которыми довелось встречаться и беседовать (мне — с Левиттом и Карплусом), получили высшую научную награду, первым чувством была радость за них и за все наше научное направление. Ведь выходит, что тропинка, на которую мы ступили когда-то, привела не в тупик, а, напротив, к признанным теперь вершинам. И в том, что эта тропинка превратилась со временем в широкую надежную дорогу, есть и наша заслуга. А слава, как сказал поэт, это всего лишь яркая заплата на ветхом рубище певца. К тому же — не на нашем.

Глава 5 Превратить пептид в лекарство

Под вечер запели гормоны

Нобелевская премия 2013 года подтвердила значение молекулярного моделирования как одного из важнейших методов изучения пространственных структур белков и пептидов. Такие исследования важны и для драг-дизайна; однако конструирование молекул, имитирующих действие природных биорегуляторов — особенно пептидных биорегуляторов, — не ограничивается только компьютерным моделированием. Чтобы придать пептиду черты настоящего лекарственного средства, приходится применять самые различные приемы.