Изучение крупных «библиотек» веществ для поиска соединений с необходимой биологической активностью – мощный метод открытия новых лекарств. Но оно требует громоздкого, дорогого и сложного оснащения. Теперь ученые из флоридского кампуса НИИ Скриппса (TSRI) разработали центральный компонент системы скрининга, которая будет на несколько порядков меньше и дешевле.
«Мы создали устройство, способное стать функциональным эквивалентом высокопропускной системы, но в ультра-миниатюрном масштабе», — объяснил главный исследователь Брайан М. Пейгл – доцент TSRI. Работа, опубликованная в Analytical Chemistry, продолжает предыдущих проект, ранее представленный в ACS Combinatorial Science. В этом исследовании описывался синтез миниатюрных библиотек соединений, кодируемых в ДНК. Новое устройство рассчитано на работу с этими ресурсами.
Современное мощное оборудование для скрининга обычно занимает около 1 000 кв. м. и стоит миллионы долларов. Оно очень зависит от роботизированных устройств, извлекающих вещества из библиотеки и выполняющих другие необходимые манипуляции, вроде измерения биологической активности. Например, определяют, может ли соединение подавлять определенные энзимы, участвующие в размножении вирусов.
Системы являются практически полностью автоматизированными и достаточно быстрыми, что позволяет им изучать десятки или даже сотни тысяч компонентов стандартной библиотеки. Но высокая стоимость ограничивает область их применения крупными фармацевтическими компаниями и НИИ. В кампусе Скриппса во Флориде расположена одна из наиболее мощных подобных систем.
Создание новой технологии началось с применения ресурсов типа «одна-гранула-одно-вещество» (ОГОВ), в которых каждое соединение крепится к микробусине. За последние 20 лет многие лаборатории начали работать с подобными библиотеками, отличающимися компактностью, дешевизной и быстротой. По словам старшего исследователя из лаборатории Пейгла Александра Прайса, с помощью ОГОВ можно генерировать миллионы веществ за неделю всего за 500 долларов.
Существует несколько технических сложностей в проведении гранул через миниатюрные скрининговые системы. Но Пейглу и Прайсу удалось справиться с ними и разработать устройство, получившее название LIGHTSABR. Ключевая инновация разработки состоит в том, что она позволяет пользователям менять уровень ультрафиолетового освещения для регулирования количества вещества, отделяемого от гранулы. Команда успешно продемонстрировала эту методику на поиске ингибитора протеазы HIV-1 – энзима, участвующего в репликации вируса, вызывающего СПИД.
Источник: rsute.ru