Ученые Петербурга разработали сервис для биохимического анализа клеток

Сотрудники Национального исследовательского университета ИТМО в Санкт-Петербурге разработали IT-систему, позволяющую изучить на уровне атомов биохимические реакции клеток человека. Это открывает широкие возможности для разработки лекарств против аутоиммунных заболеваний и способствует развитию дальнейшей научной мысли, что является одной из приоритетных задач нацпроекта «Наука и университеты», сообщила пресс-служба Комитета по науке и высшей школе Санкт-Петербурга.

«Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток. В отличие от аналогов, предложенный инструмент рассматривает клеточные процессы на самом глубоком уровне — не только на уровне веществ и генов, но и на уровне атомов. Это облегчает интерпретацию результатов. Сервис будет полезен для решения задач в биологии и медицине — например, он может помочь в разработке лекарств против аутоиммунных заболеваний и рака», — отмечается в сообщении.

По данным пресс-службы, работа над сервисом началась в 2016 году — тогда ученым из ИТМО совместно с зарубежными коллегами удалось разработать веб-сервис, который обнаруживает связи между изменениями в метаболизме и генах. Сейчас это уже полноценная программа, которую можно установить на компьютер.

«Принцип работы с программой достаточно простой. Исследователь загружает в нее таблицу с данными по метаболитам и активности генов, например, раковой клетки. Программа сравнивает эти данные с базами, в которых описаны большинство биологических процессов в стандартном состоянии. Результат выдается в виде некой карты, где наглядно представлен путь превращения веществ и видны связи между ними. Причем алгоритм сам выделяет цветом те метаболиты и кодирующие их гены, на которые нужно обратить внимание. На это все уходит около минуты», — говорится в сообщении.

Еще одна важная функция сервиса — возможность работать с липидомными данными, то есть с информацией о жирах и их производных. Изучая их, можно узнать, как устроены разные отделы головного мозга, где разнообразие жирового состава играет большую роль. «Благодаря разработанному вычислительному методу ученые уже смогли связать развитие болезни Альцгеймера с «поломкой» в гене TREM2 и показали, что снизить темпы роста опухоли можно за счет замедления определенных процессов метаболизма в раковых клетках. В дальнейших планах ученых — добавить новые базы данных с реакциями, а также повысить эффективность и скорость работы с алгоритмами», — отмечается в сообщении.

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.