Новый 3D-принтер может "печатать" лекарственные препараты используя молекулы синтетической ДНК

Синтез новых лекарственных препаратов, проводимых даже в лабораториях с самым современным оборудованием, является занятием весьма трудоемким и приводящим, зачастую, к результатам, разительно отличающимися от требующихся. Для решения этой проблемы была создана новая система Parabon Essemblix Drug Development Platform, которая является комбинацией специализированного программного обеспечения автоматизированного проектирования (CAD) inS?quio с технологией производства на наноуровне. Такая комбинация обеспечивает производство сложных молекулярных соединений, в которых каждый атом стоит строго на заданном месте.

"То, что в корне отличает нашу технологию от других подобных технологий - это способность быстро и точно спроектировать состав любого лекарственного препарата и быть при этом полностью уверенным в том, что каждый атом находится в строго определенном месте изготавливаемой молекулы" - рассказывает Стивен Арментрут (Steven Armentrout), один из ведущих исследователей в официальном пресс-релизе Национального научного фонда.

Программное обеспечение inS?quio позволяет ученым проектировать молекулы сложнейших соединений, используя библиотеку готовых функциональных компонентов, в которую можно так же заносить и новые компоненты собственной разработки. После оптимизации и предварительной обработки проекта, облачная суперкомпьютерная платформа Parabon Computation Grid разрабатывает последовательность молекулы синтетической ДНК, используя которую в специальном трехмерном принтере можно "собрать" спроектированную молекулу.

Работая с новой системой и проектируя составы новых лекарственных препаратов, ученые применяют накопленные людьми знания о работе клеточных рецепторов и используют известные "биологические пути" решения тех или иных проблем. Затем, с помощью базовых химических принципов и реакций исследуется все "пространство" возможных вариантов решений. Из этого следует, что процесс разработки лекарственного препарата стал строго определенным и методическим, что, утверждают исследователи, делает такую технологию уникальной для фармацевтической промышленности, да и не только.

Используя синтетические ДНК с заданной последовательностью, исследователям удалось синтезировать триллионы идентичных молекул и получить растворы лекарственных препаратов с концентрацией, достаточной для проведения дальнейших опытов и испытаний. И делается это все в течение недель, а иногда и дней времени, в сроки, которые просто недостижимы при использовании традиционных исследовательских методов.

Ожидается, что использование системы Parabon позволит значительно ускорить разработку лекарственных препаратов и синтетических вакцин, предназначенных для борьбы с различными видами заболеваний и изготовленных индивидуально, с учетом информации генома каждого конкретного человека. Помимо медицины и фармацевтики такая технология изготовления сложных химических соединений может использоваться и в других областях, к примеру, для изготовления органических логических элементов, молекулярных нанодатчиков и прочих компонентов биоэлектроники.