ИИ против супербактерий: В МГУ сгенерировали молекулы для гибридных антибиотиков

04.08.2026

ИИ против супербактерий: В МГУ сгенерировали молекулы для гибридных антибиотиков

Ученые факультета биоинженерии и биоинформатики, химического факультета и Передовой инженерной школы МГУ имени М.В. Ломоносова разработали новый класс химерных молекул для терапии инфекций с множественной лекарственной устойчивостью. В основе разработки лежит рациональное объединение активных структур двух действующих антибиотиков — гепотидацина и линезолида — с помощью молекулярного линкера.

Двойной удар по бактериальным мишеням

Распространение штаммов с множественной лекарственной устойчивостью вынуждает применять резервные препараты с тяжелыми побочными эффектами, в то время как традиционные ингибиторы (такие как фторхинолоны) теряют эффективность из-за точечных мутаций в мишенях. Для решения этой проблемы исследователи МГУ применили подход рационального конструирования гибридных молекул, воздействующих сразу на два жизненно важных узла бактериальной клетки:

• Интеркалирующее ядро гепотидацина блокирует работу бактериальной ДНК-гиразы (ДНК-топоизомеразы II типа), отвечающей за суперспирализацию ДНК и деление клетки.
• Фрагменты линезолида подавляют работу рибосомы и биосинтез белка.

Такое одновременное воздействие на две независимые мишени существенно снижает вероятность адаптации патогенов и формирования резистентности.

«Мы решили пойти не по пути модификации существующих препаратов, а по пути их рационального объединения. Взяли за основу гепотидацин, который нарушает работу фермента топоизомеразы II, и линезолид – известный ингибитор синтеза белка. Наша задача состояла в том, чтобы соединить их активные фрагменты через линкер, сохранив способность каждой части взаимодействовать со своей мишенью».

— Дмитрий Лукьянов, старший научный сотрудник лаборатории химии нуклеопротеидов химического факультета МГУ

Генерация и многоступенчатый отбор ИИ-кандидатов

Процесс разработки и отбора перспективных соединений проходил в четыре основных этапа:

• Моделирование динамики ядра: Интеркалирующее ядро гепотидацина поместили в активный центр ДНК-гиразы и применили метод неравновесной молекулярной динамики для исследования движения молекулы с последующей кластеризацией конформаций.
• Нейросетевая генерация: Диффузионная генеративная нейросеть достроила недостающие химические группы вокруг ядра непосредственно в контексте активного центра, сформировав сотни вариантов молекул.
• Оценка сродства (скоринг): Свёрточная нейросеть GNINA оценила прочность связывания кандидатов с учетом гибкости белка и водородных связей, отсеяв слабые структуры.
• Экспертная валидация: Химики-синтетики вручную отфильтровали кандидатов по пространственной укладке линкеров, отсутствию токсичных групп и доступности лабораторного синтеза.

По итогам скрининга сформирован пул из нескольких десятков соединений, удерживающихся в активном центре белка прочнее нативного гепотидацина.

Предстоящий физический синтез и биологические испытания

Отобранные соединения переданы химикам для проведения физического синтеза и практической проверки расчетов алгоритмов искусственного интеллекта. В дальнейшем запланирована серия биологических испытаний:

• Тестирование на грамположительных и грамотрицательных бактериях, а также на дрожжевых грибах с определением минимальной ингибирующей концентрации (МИК).
• Подтверждение двойного механизма действия в экспериментах in vitro на культурах клеток с топоизомеразой II.

Ниже представлена сводная таблица поэтапного процесса ИИ-генерации и валидации молекул-кандидатов.

TELEGRAM / MAX

Теги: наука и технологии, ветеринария
Количество показов: 75
Источник:  https://pharmprom.news/ii-protiv-superbakterij-v-mgu-sgenerirovali-molekuly-dlya-gibridnyx-antibiotikov/