В международном журнале, посвященном компьютерным методам в сфере разработки лекарственных средств, д-р Д.Сун и соавторы опубликовали результаты исследования, в котором расшифровывали механизм действия применяемого в терапии розацеа китайского растительного препарата Пухуайинь (PHY, также известен как PHY906 или YIV906/KD018; основными компонентами названы экстракты корней и корневищ шлемника байкальского, солодки уральской и пиона молочноцветкового, а также плодов зизифуса настоящего). Препарат создан на основе традиционной формулы с 1800-летней историей. Формула-оригинал применялась для лечения тяжелых расстройств желудочно-кишечного тракта, а в современной практике ее производные – в особенности PHY906 – активно исследуются западной наукой для терапии воспалительных заболеваний кишечника и побочных эффектов химиотерапии.
Исследование проводили на основе полученных из набора GSE65914 открытой базы GEO (англ. Gene Expression Omnibus) данных о биоптатах кожи пациентов с розацеа – и составивших контрольную группу здоровых добровольцев.
Сначала соавторы проанализировали химический состав Пухуайинь с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией. Идентифицировали 59 составных частей, из числа которых затем отобрали 5 ключевых активных компонентов: кверцетин, эмодин, кушенол N, париетин и пальмитиновую кислоту. Далее, задействуя сетевой анализ, предположили потенциальные гены-мишени этих веществ и сравнили этот список с генами, ассоциированными с розацеа. Среди 44 отобранных генов оказалось статистически значимо больше, чем можно было бы ожидать случайно, участвующих в воспалительных сигнальных путях (MAPK, NF-κB, JAK-STAT). В ходе следующего этапа с помощью различных методов анализа экспрессии генов список сократили до 2 ключевых мишеней – MMP9 и IL1B, экспрессия которых значительно повышена в очагах поражения и сыворотке крови пациентов с розацеа. Обе мишени показали высокую диагностическую ценность как биомаркеры: площадь под ROC-кривой для MMP9 составила 0,999 (почти идеальное определение пациентов с розацеа), для IL1B – 0,964.
Применение метода молекулярного докинга показало сильное связывание ключевых компонентов, в особенности кверцетина, с MMP9 и IL1B. Компьютерное моделирование «поведения» комплекса «молекула-белок» в течение 200 наносекунд подтвердило стабильность образовавшихся комплексов: свободная энергия связывания (ΔGbind) составила –15,54 ккал/моль для комплекса кверцетин-MMP9 и –15,57 ккал/моль для комплекса кверцетин-IL1B (по принципу «чем ниже значение, тем прочнее связь»).
Авторы подчеркнули, что полученные методом компьютерного моделирования данные обязательно требуют подтверждения в экспериментах на животных или клеточных культурах.