Представьте, что у вас есть 20 новых соединений, которые продемонстрировали некоторую эффективность в лечении такого заболевания, как туберкулез (ТБ), от которого страдают 10 миллионов человек во всем мире и который ежегодно убивает 1,5 миллиона человек. Для эффективного лечения пациентам необходимо будет принимать комбинацию из трех или четырех препаратов в течение месяцев или даже лет, потому что бактерии туберкулеза ведут себя по-разному в разных средах в клетках, а в некоторых случаях эволюционируют, чтобы стать лекарственно-устойчивыми. Двадцать соединений в комбинациях из трех и четырех препаратов предлагают почти 6000 возможных комбинаций. Как вы решаете, какие препараты тестировать вместе?

В недавнем исследовании, опубликованном в сентябрьском номере журнала Cell Reports Medicine , исследователи из Университета Тафтса использовали данные крупных исследований, включавших лабораторные измерения двухкомпонентных комбинаций 12 противотуберкулезных препаратов. Используя математические модели, команда обнаружила набор правил, которым должны удовлетворять пары препаратов, чтобы быть потенциально хорошим лечением в составе коктейлей из трех и четырех препаратов.

Использование пар препаратов, а не измерение комбинаций из трех и четырех препаратов, значительно сокращает объем испытаний, которые необходимо провести перед тем, как перейти к дальнейшему изучению комбинации препаратов.

Используя правила дизайна, которые мы установили и протестировали, мы можем заменить одну пару лекарств другой парой и с высокой степенью уверенности знать, что пара лекарств должна работать согласованно с другой парой лекарств, чтобы убить бактерии туберкулеза у грызунов. модель. Разработанный нами процесс отбора является более упорядоченным и более точным в прогнозировании успеха, чем предыдущие процессы, которые обязательно учитывали меньше комбинаций».

Бри Олдридж, адъюнкт-профессор молекулярной биологии и микробиологии в Медицинской школе Университета Тафтса и биомедицинской инженерии в Инженерной школе, а также преподаватель программы иммунологии и молекулярной микробиологии в Высшей школе биомедицинских наук.

Лаборатория Олдриджа, который является соответствующим автором статьи, а также заместителем директора Центра комплексного управления устойчивостью к противомикробным препаратам Тафтса Стюарта Б. Леви, ранее разработала и использует DiaMOND, или диагональное измерение n-сторонних взаимодействий лекарств, метод системного изучить парные взаимодействия и взаимодействия комбинаций препаратов высокого порядка, чтобы определить более короткие и эффективные схемы лечения туберкулеза и, возможно, других бактериальных инфекций. Исследователи считают, что с правилами дизайна, установленными в этом новом исследовании, они могут увеличить скорость, с которой ученые определяют, какие комбинации лекарств будут наиболее эффективно лечить туберкулез, второй по значимости инфекционный убийца в мире.

Исследование, о котором сообщается в этой статье, было поддержано Фондом Билла и Мелинды Гейтс (номер награды OPP1189457) и Национальным институтом здравоохранения (номер награды 1U54CA225088). Полная информация об авторах, спонсорах и конфликтах интересов доступна в опубликованной статье. Содержание является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения Национальных институтов здравоохранения.