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新模拟技术可预测药物副作用
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在进行人类临床实验前确定出药物的副作用在研发新药物过程中是至关重要的一步，而大约三分之一的药物研发失败都是因为有意料之外的影响。现在，来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员发明了一种利用计算机模拟方法来鉴定药物潜在副作用的新技术，并且使用这项技术研究了包括“它莫西芬”在内的一类药物。它们的研究发表在网络版《PLoS计算生物学》（PLoS Computational Biology）上。 通常的检测方法是在进行人类试验前先在动物中进行化合物的筛选研究，从而希望确定出有潜力药物的可能副作用。由加州大学的华裔研究人员谢磊（Lei Xie，音译，圣地亚哥分校的超级计算机中心博士）和Philip Bourne博士领导的这个研究队伍则通过使用含有数万种三维蛋白质结构信息的数据库——Protein Data Bank（PDB），依靠强大的计算机模拟来筛选特定的药物分子。 药物分子被设计成能够与靶标蛋白结合，从而达到治疗效果，但是如果小药物分子像钥匙一样插入到一个菲靶标蛋白质，那么就会导致副作用的发生。 为了确定出哪些蛋白质是“意外”靶标，加州大学的研究人员拿出了一个单独的药物分子来研究它如何与许多人类蛋白质相结合。在发表的这项研究中，研究人员分析了选择性雌激素受体调节因子（SERMs，Estrogen Receptor Modulators）来验证这种新方法。研究的这类药物包括了常用的抗癌药物它莫西芬。 研究人员解释说，他们开发的这种计算机程序以一种已有的药物分子结合靶标蛋白的三维模型开始。例如，SERM与雌性激素受体结合。然后，研究人员使用计算机分析方法来搜索其他适合药物结合部位的蛋白质结合位点。 在这项研究中，研究组发现了SERM的一个新的蛋白质靶标。这第二个结合位点的确定解释了已经知道的这种药物的副作用，并且为修饰这类药物以维持靶向唯一性开启了一扇大门。 研究人员表示，如果一种药物有副作用，它可能是因为与不期望的第二个分子发生了结合。利用这种计算机技术寻找其他的结合位点能够发现三种情况：新的结合位点没有影响；新发现的结合位点可能解释这种药物的某种副作用；研究可能发现了已有药物的一种新治疗效果。 目前，加州大学圣地亚哥的研究人员还在继续他们的研究。Bourne表示，他们的研究能够适用于市场上的任何一种在PDB有记载的药物。当然，他也表示他们的这种方法仍然需要实践检验。 三氧苯胺（他莫西芬）是世界上使用最多的一种抗癌药物，广泛用于对雌激素敏感的各期乳腺癌的治疗和预防。然而，三氧苯胺虽然能够有效的防治乳腺癌，但同时又能诱发子宫内膜癌。这项新的研究则可能为消除这些老药的不足之处奠定基础。（来源：生物通 雪花） （《PLoS计算生物学》（PLoS Computational Biology），doi:10.1371/journal.pcbi.0030217，Lei Xie, Philip E. Bourne） |
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