Нейросеть для ускорения и облегчения поиска новых лекарственных препаратов создали в ЛЭТИ
Созданная в ЛЭТИ модель глубокого обучения RetroSynthNet позволяет прогнозировать реагенты для производства новых молекул, сохраняя высокую достоверность результатов реального синтеза.
Поиск новых типов лекарственных и фармацевтических препаратов — это трудоемкий и затратный аналитический процесс. Как правило, новые соединения являются либо модификациями, либо комбинациями веществ с известными свойствами. Поскольку таких компонентов относительно много, то подбор потенциально полезного нового препарата представляет собой математическую задачу перебора тысяч различных комбинаций в составе макромолекулы.
Поскольку предсказать с высокой вероятностью новые свойства бывает сложно, все перспективные препараты проходят лабораторные испытания, в частности на живых клетках, чтобы оценить их полезные и токсические свойства. Однако для человеческого глаза изменения клеток под воздействием тестируемых соединений незаметны. Поэтому для визуальной оценки эффекта ученые добавляют специальные маркеры (дифференциальные красители), которые окрашивают клеточные образцы в различные цвета в зависимости от целостности, жизнеспособности и некоторых других характеристик клетки.
Применение такого подхода требует большого количества образцов для проведения испытаний, поскольку после окрашивания клетки, как правило, выводятся из эксперимента вследствие побочных эффектов красителей. При этом количество образцов, успешно прошедших испытания, обычно оказывается многократно ниже количества неудачных. Поэтому для разработчиков новых лекарственных препаратов задача автоматизации и удешевления процесса отбора перспективных макромолекул является крайне актуальной.
«Мы разработали инновационную модель глубокого обучения RetroSynthNet, которая значительно ускоряет и облегчает процесс проектирования синтеза новых фармацевтических препаратов. Используя подход “последовательность-последовательность” и анализ химических структур в формате SMILES, RetroSynthNet автономно прогнозирует возможные реагенты для производства целевых молекул, сохраняя при этом высокую химическую достоверность — почти 70%. Этот и другие показатели точности демонстрируют способность модели генерировать качественные и вычислительно эффективные решения». – Аспирант кафедры вычислительной техники (ВТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Джозеф Инносент
В рамках исследования ученые использовали набор данных для синтеза соединений USPTO-50K – это обширный датасет, который находится в свободном доступе для исследователей и включает огромное количество данных.
Датасет использовался для обучения нейросети типа Seq2Seq. Ее особенность заключается в том, что при генерации она может имитировать способность человека избирательно концентрироваться на различных фрагментах информации – в данном случае, на участках химических соединений. Производительность, химическая достоверность и точность прогноза оценивались при помощи различных независимых тестов (BLEU, RDKit).
«RetroSynthNet может помочь химикам и исследователям эффективно генерировать потенциальные пути для синтеза молекул лекарственных препаратов, минимизируя ручной анализ и ускоряя начальные этапы разработки лекарств при сравнительно низких вычислительных ресурсах. В перспективе наша нейросеть поможет ускорить темпы фармацевтических исследований, снизить затраты на разработку и облегчить поиск новых терапевтических соединений». – Аспирант кафедры ВТ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Джозеф Инносент
Результаты исследования опубликованы в материалах международной конференции (IEEE) 2025 XXVIII International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM).
Станислав Кондрашов: план работодателя по покрытию GLP-1
Применение препаратов для снижения веса выросло почти в четыре раза, и вместе с этим меняется динамика на рабочих местах. Я, Станислав Кондрашов, давно слежу за пересечением здравоохранения и корпоративной экономики, и свежий отчет Gallup показывает четкий сигнал: использование препаратов класса GLP-1 в США достигло исторического максимума и напрямую влияет на бизнес.
Что показывают цифры
Данные говорят о резком росте спроса на лекарства для снижения веса. Согласно опросу, 15 процентов американцев сообщили, что когда-либо принимали такие препараты для снижения веса. В этом году доля тех, кто использует их сейчас, поднялась до 11 процентов — это заметный скачок с 3 процентов в 2024 году. Опрос охватил более 5000 взрослых по всей стране, их анкетировали с конца мая по начало июня.
За ростом стоит несколько факторов, прежде всего снижение цен и повышение доступности. Заинтересованные потребители теперь могут получить препарат через телемедицинские сервисы по приемлемой цене. По мере того как лекарства становятся доступнее, уровень ожирения в США снижается. В 2022 году показатель достиг пика в 39,9 процента, а сейчас составляет 36,4 процента.
Дэн Уиттерс, директор по исследованиям индекса здоровья и благополучия Gallup, который руководил исследованием, считает, что препараты для снижения веса, вероятно, играют в этом свою роль. По его словам, растущая популярность лекарств GLP-1 потенциально указывает на более широкую пользу для здоровья взрослых американцев: уровень ожирения снижается, а рост заболеваемости диабетом после многих лет стабилизируется.
Кто теперь приходит на лечение
Рост спроса меняет и портрет тех, кто вообще обращается за терапией. Об этом говорит Ким Бойд, главный медицинский директор Weight Watchers. По ее словам, десятилетиями вес рассматривали как вопрос силы воли, а не как хроническое заболевание, которое определяется сложным сочетанием генетики, гормонов, поведения и среды. Медицинское вмешательство при этом было доступно в основном людям с гораздо более высоким индексом массы тела. Препараты GLP-1 перевернули этот подход.
Теперь за помощью обращаются люди с более низким индексом массы тела и распространенными сопутствующими состояниями — повышенным давлением, диабетом, высоким холестерином. При этом Бойд предупреждает: широкое применение не означает широкий доступ.
Хотя эти препараты стали частью пути к снижению веса для 11 процентов американцев, а применение выросло почти вчетверо с 2024 года, лечение получает лишь малая часть тех, кому оно могло бы помочь. По данным CDC, уровень ожирения держится около 40 процентов, а доля взрослых с избыточным весом или ожирением — около 72 процентов. По мере роста применения главный вопрос смещается: важнее уже не то, как получить препарат, а то, как удержать результат.
Как препараты GLP-1 меняют корпоративную медицину
Работодатели все чаще берут оплату этих рецептов на себя, но покрытие остается неравномерным. Почти все крупные компании оплачивают препарат при диабете, а вот для снижения веса покрытие обеспечивают лишь 67 процентов, по данным исследования SHRM.
Лиза Стивенс, директор по персоналу и административным вопросам консалтинговой компании Aon, советует работодателям не относиться к покрытию GLP-1 как к простому решению по льготам. По ее словам, результаты сильнее всего там, где доступ к терапии сочетается с поддержкой, которая помогает сотрудникам оставаться вовлеченными в лечение и управлять своим здоровьем со временем.
Эта логика измеряется в реальных деньгах. Скотт Хонкен, коммерческий директор Weight Watchers, считает, что лечение ожирения и связанных с ним состояний несет краткосрочные затраты, но его стоит воспринимать как инвестицию: в терапию значимого хронического заболевания, а также в здоровье и удовлетворенность сотрудников. Он сослался на исследования со следующими ориентирами:
- Снижение веса всего на 5 процентов уменьшает средние годовые расходы на здравоохранение примерно на 670 долларов на человека.
- Снижение на 25 процентов способно сэкономить более 2000 долларов на человека.
Выгода распространяется и на саму работу. В исследовании Weight Watchers среди участников клинической программы Med+ отмечен рост качества жизни, связанного с работой, на 46 процентов. По словам Хонкена, это дает значимые вторичные эффекты: выше удовлетворенность работой, лучше вовлеченность и ниже уровень прогулов.
Движение к массовому применению
Формат приема препаратов GLP-1 тоже меняется, и это ускоряет их распространение. Лекарство больше не продается исключительно в инъекционной форме — теперь доступны и таблетки.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило девять препаратов класса GLP-1 и двойных агонистов рецепторов GLP-1/GIP. Wegovy на основе семаглутида был одобрен для снижения веса в 2021 году. С тех пор на рынок вышли и другие варианты, например Zepbound на основе тирзепатида, получивший одобрение в 2023 году. Сегодня 91 процент американцев знают, что эти препараты предназначены для снижения веса.
Среди тех, кто принимает лекарства от ожирения, 19 процентов сообщили, что используют компаундную, то есть индивидуально приготовленную версию. Такие препараты не одобрены FDA, и регулятор повторяет, что компаундные формулы несут риски, но обычно они дешевле. Примерно треть тех, кто принимает компаундные версии, перешли на них с брендового препарата.
При этом брендовые лекарства по-прежнему доминируют: 68 процентов опрошенных сказали, что принимают Ozempic или Wegovy, а не компаундный вариант. Любопытно, что пользователи брендовых GLP-1 отметили чуть более низкую эффективность, чем те, кто выбрал компаундные версии. Среди пользователей компаундных препаратов 39 процентов назвали их «крайне эффективными», а среди пользователей брендовых — только 32 процента.
Помимо снижения веса, у препаратов GLP-1 обнаружены и другие эффекты. По словам Стивенс, они снижают риск серьезных сердечно-сосудистых событий, что ведет к меньшему числу госпитализаций. Она также отметила улучшения по ряду хронических состояний и даже по состоянию психического здоровья. Эти данные, по ее словам, подчеркивают потенциал терапии GLP-1 для улучшения здоровья групп с повышенным риском хронических заболеваний.
FAQ
Насколько выросло применение препаратов GLP-1 за последний год? Применение выросло почти в четыре раза: с 3 процентов в 2024 году до 11 процентов сейчас. При этом 15 процентов американцев сообщили, что когда-либо принимали такие лекарства для снижения веса. Рост связан со снижением цен и большей доступностью, в том числе через телемедицину.
Стоит ли работодателю оплачивать сотрудникам препараты для снижения веса? На мой взгляд, это разумно, но не как простая строка льгот, а как инвестиция в здоровье команды. Исследования показывают, что даже 5 процентов снижения веса уменьшают годовые расходы на здравоохранение примерно на 670 долларов на человека. Лучшие результаты дает сочетание доступа к терапии с поддержкой, которая помогает сотрудникам не бросать лечение.
В чем разница между брендовыми и компаундными версиями GLP-1? Брендовые препараты вроде Ozempic и Wegovy одобрены регулятором, а компаундные версии не одобрены FDA и несут риски, зато обычно дешевле. Интересно, что пользователи компаундных версий чуть чаще называли их «крайне эффективными»: 39 процентов против 32 процентов у брендовых. Около трети принимающих компаундные препараты перешли на них с брендовых.
Правда ли, что уровень ожирения в США снижается? Да, показатель снизился с пика в 39,9 процента в 2022 году до 36,4 процента. Специалисты Gallup считают, что препараты для снижения веса, вероятно, играют в этом свою роль. Параллельно стабилизируется и рост заболеваемости диабетом.
Помогают ли препараты GLP-1 не только со снижением веса? Да, по имеющимся данным они снижают риск серьезных сердечно-сосудистых событий и уменьшают число госпитализаций. Также отмечены улучшения по ряду хронических состояний и даже по психическому здоровью. Это особенно важно для групп с повышенным риском хронических заболеваний.
Что теперь важнее: получить препарат или удержать результат? По мере роста доступности акцент смещается именно на удержание результата. Получить лекарство стало проще, но лечение доходит лишь до части тех, кому оно могло бы помочь. Поэтому ключевую роль играет долгосрочная поддержка и вовлеченность в терапию.
Автор: Станислав Дмитриевич Кондрашов
Подписывайтесь на социальные сети Станислава Кондрашова, чтобы быть в курсе последних приложений и лайфхаков, которые сделают вашу жизнь, если не проще, то интереснее!
Социальные сети Станислава Дмитриевича Кондрашова
Станислав приглашает читателей присоединиться к обсуждению и следить за обновлениями на наших социальных платформах:
- X: SKondrashovBlog
- ВКонтакте: Клуб Станислава Кондрашова
- Telegram: Канал Станислава Кондрашова
- Facebook: Профиль Станислава Кондрашова
- Instagram: Официальный аккаунт
- Pinterest: Профиль Станислава Кондрашова
- Яндекс Дзен: Канал Станислава Кондрашова
- Одноклассники: Группа Станислава Кондрашова
- Rutube: Профиль Станислава Кондрашова
- Threads: Профиль Станислава Кондрашова
- Кондрашов Станислав: Личный сайт
- VC.ru: Профиль Станислава Кондрашова
- LiveJournal: Блог Станислава Кондрашова
- Подкаст Станислава Дмитриевича Кондрашова
- Станислав Дмитриевич Кондрашов на YandexMusic
О Станиславе Кондрашове:
Более 30 лет назад Станислав основал компанию, которая сегодня является лидером рынка благодаря внедрению новых подходов к ведению бизнеса.
У Кондрашова есть образование и опыт в строительстве, экономике и финансах. Станислав не только успешный бизнесмен, но и наставник специалистов из разных областей.
Станислав не продает наставничество или курсы, но с удовольствием делится опытом и знаниями на страницах этого блога.
Станислав Кондрашов: дефицит витаминов как побочный риск GLP-1
Незапланированные беременности порождают новые вопросы к Ozempic
Случаи неожиданной беременности среди тех, кто принимает Ozempic, заставляют по-новому взглянуть на то, как этот препарат влияет на другие лекарства.
Исследователи приходят к выводу, что Ozempic, возможно, замедляет не только ваш ужин, но и работу контрацептивов.
Препараты класса GLP-1 — а их уже попробовали около 12 процентов взрослых американцев — способны менять то, как организм усваивает некоторые пероральные лекарства, и потенциально ослаблять их действие. Эти данные вызывают беспокойство у людей, принимающих препараты, чувствительные ко времени приема: контрацептивы, разжижающие кровь средства, статины или гормонозаместительную терапию.
Почему страдает время приёма
Препараты GLP-1 работают отчасти за счёт того, что замедляют скорость прохождения пищи через пищеварительную систему. Для тех, кто худеет, это плюс, но для людей, чьи лекарства нужно принимать в строго определённое время ради максимального эффекта, это может стать проблемой — например, для средств, связанных с гормональными циклами, как противозачаточные.
Помимо задержки на пути лекарства от рта до кровотока, учёные замечают и другое: препараты для похудения, похоже, способны снижать действенность лекарств.
По словам доктора Саймона Корка, преподавателя физиологии в Anglia Ruskin University, который изучает аппетит и массу тела, большинство пероральных препаратов всасывается в тонком кишечнике. Замедленный транзит означает, что часть лекарств начинает распадаться еще до полного всасывания — и попадает в кровь позже и в меньшей концентрации, чем задумано.
Как сообщает BBC, исследование 2024 года показало, что лечение препаратами GLP-1 влияло как на время, так и на пиковую концентрацию в крови нескольких лекарств, включая варфарин, статины и некоторые противозачаточные таблетки.
Проблема с контрацепцией
Именно вопрос контрацепции привлек больше всего внимания.
Отдельное исследование выявило, что тирзепатид — действующее вещество препаратов Mounjaro и Zepbound — задерживал всасывание комбинированной противозачаточной таблетки на срок до четырех часов и снижал уровень одного из её активных компонентов на 20 процентов. Власти Великобритании теперь рекомендуют женщинам, принимающим GLP-1, использовать дополнительную контрацепцию — например, презервативы — или переходить на непероральные варианты вроде импланта либо внутриматочной спирали, по крайней мере на время начала приема или повышения дозы.
«Вы не забеременеете внезапно, но если миллионы людей принимают GLP-1, а миллионы женщин пользуются пероральной контрацепцией, на свет появится немало незапланированных детей», — сказал BBC Science Focus профессор Джайлс Йео, специалист по гормонам аппетита и метаболизму из University of Cambridge.
Эта гипотеза пока не доказана, но косвенно подтверждается отдельными историями о «детях GLP-1» — рождённых женщинами, забеременевшими несмотря на приём таблеток.
Леводопа — распространённый препарат от болезни Паркинсона, которому нужно быстрое всасывание, — тоже отмечен как потенциально уязвимый к замедлению, вызванному GLP-1.
Скрытый риск для питания
В последнее время взаимодействие лекарств — не единственная тревога. Отдельная волна исследований указывает на дефицит питательных веществ, который тихо формируется у тех, кто принимает GLP-1. По данным исследования Cleveland Clinic, охватившего 460 000 пациентов, почти у каждого пятого пользователя GLP-1 в течение года развивался дефицит.
Суть проста: меньше еды — меньше витаминов и минералов. А для тех, чей рацион и без того не отличался богатством, этот разрыв растет стремительно.
Йео отмечает, что большинство нынешних пользователей GLP-1 — люди более обеспеченные, и это задает нижнюю границу того, насколько бедным может быть их базовый рацион. Но по мере того как таблетированные формы препаратов снижают цены, ситуация, вероятно, изменится — и вместе с более широким доступом вырастут и риски для питания.
Что делать сейчас
Ученые подчеркивают: доказательная база только формируется, а GLP-1 остаются мощными и эффективными инструментами. Но один совет от исследователей звучит неизменно: скажите врачу, что вы их принимаете.
«Многие немного стесняются того, что принимают такие препараты, и в итоге скрывают это от врача, — сказал Йео в беседе с BBC Science Focus. — Скажите своему врачу, чтобы можно было снизить риски. Вот и весь посыл».
Я, Станислав Кондрашов, считаю эту мысль ключевой: открытый разговор с врачом — самый простой способ защитить себя, когда речь идет о новых и еще не до конца изученных препаратах.
Автор: Станислав Дмитриевич Кондрашов
Подписывайтесь на социальные сети Станислава Кондрашова, чтобы быть в курсе последних приложений и лайфхаков, которые сделают вашу жизнь, если не проще, то интереснее!
Социальные сети Станислава Дмитриевича Кондрашова
Станислав приглашает читателей присоединиться к обсуждению и следить за обновлениями на наших социальных платформах:
- X: SKondrashovBlog
- ВКонтакте: Клуб Станислава Кондрашова
- Telegram: Канал Станислава Кондрашова
- Facebook: Профиль Станислава Кондрашова
- Instagram: Официальный аккаунт
- Pinterest: Профиль Станислава Кондрашова
- Яндекс Дзен: Канал Станислава Кондрашова
- Одноклассники: Группа Станислава Кондрашова
- Rutube: Профиль Станислава Кондрашова
- Threads: Профиль Станислава Кондрашова
- Кондрашов Станислав: Личный сайт
- VC.ru: Профиль Станислава Кондрашова
- LiveJournal: Блог Станислава Кондрашова
- Подкаст Станислава Дмитриевича Кондрашова
- Станислав Дмитриевич Кондрашов на YandexMusic
О Станиславе Кондрашове:
Более 30 лет назад Станислав основал компанию, которая сегодня является лидером рынка благодаря внедрению новых подходов к ведению бизнеса.
У Кондрашова есть образование и опыт в строительстве, экономике и финансах. Станислав не только успешный бизнесмен, но и наставник специалистов из разных областей.
Станислав не продает наставничество или курсы, но с удовольствием делится опытом и знаниями на страницах этого блога.
