Молодые исследователи разрабатывают цифровой модуль для сопоставления новых химических соединений с уже открытыми. Используя новый скрипт, ученые смогут в режиме реального времени проверять соединения: находить идентичные или похожие, узнавать, синтезированы ли они и какими свойствами обладают. Проект поможет ускорить разработку новых лекарств. Над задачей работают участники Международной программы Образовательного центра «Сириус» и индийской организации Atal Innovation Mission (AIM).
Компьютерный драг-дизайн стал неотъемлемой частью современной фармакологии. Направленное конструирование новых молекулярных структур с заданными свойствами существенно сокращает затраты на создание препаратов, помогает подобрать наиболее эффективные дозы лекарств.
Разработка, над которой трудятся школьники, – часть масштабного исследовательского проекта по распределенному молекулярному моделированию Университета «Сириус», Сеченовского университета и резидента Инновационного научно-технологического центра «Сириус» компании «Передовые молекулярные технологии» Сеченовского университета. Поисковый модуль поможет существенно сократить время на нахождение и сравнение различных химических структур. Кроме этого, он будет внедрен в интерактивную многопользовательскую образовательную игру, которую разрабатывает в «Сириусе» его резидент, компания «Передовые молекулярные технологии» Сеченовского университета. В ней каждый сможет попробовать себя в роли дизайнера новых молекул, нарисовать собственную молекулу, узнать создана ли она учеными и какой биологической активностью обладает.
Над проектом работают шесть школьников, три из России и три из Индии. С российской стороны проект возглавляет руководитель научной группы направления «Вычислительная биология» Университета «Сириус», заведующий лабораторией биоинформатики Сеченовского университета, доцент ИТМО, кандидат медицинских наук Юрий Порозов.
«У нас междисциплинарная команда юных исследователей. Есть хороший химик, классный программист. Есть ребята, которые разбираются и в химии, и в олимпиадном программировании, – рассказывает Юрий Борисович. – Вместе они разрабатывают новый программный продукт, модуль, ориентированный на биологические и генетические исследования. Ученые всего мира смогут встроить его в существующие компьютерные программы для молекулярного моделирования или использовать отдельно. В нашей компании мы планируем сделать разработку ребят модулем для нашей распределенной игровой платформы».
Программа будет анализировать химические структуры на основе 2D-эскизов в процессе их рисования в 2D sketcher и с помощью специального алгоритма сопоставлять их с химическими структурами в ведущих мировых химических базах данных, таких как ZINC, DrugBank, SAVI, ChEMBL, ChemSpider в режиме реального времени. Сейчас ученые проверяют новые соединения вручную, отдельно в каждой базе.
Для участников проект – возможность получить опыт работы над реальной задачей в международной команде, определиться с будущей профессией, понять, над какими задачами работают современные специалисты – био- и хемоинформатики. Между собой, с наставниками и кураторами школьники общаются на английском языке. Из-за пандемии исследование ведется в онлайн-формате, что не мешает ребятам успешно справляться с работой.
«Для меня это не первый опыт международного сотрудничества, – говорит участник проекта, ученик Специализированного учебно-научного центра МГУ Андрей Абрамов. – Больше семи лет я занимаюсь программированием, участвовал в нескольких образовательных программах “Сириуса”, много учился самостоятельно онлайн. Сейчас я параллельно со школой работаю в российской IT-компании. Она разрабатывает облачную инфраструктуру для одного из английских мобильных операторов. Поэтому я один из самых опытных участников и помогаю другим ребятам выстраивать работу. Программа для меня – отличная практика и языка, и командной работы, а еще впечатляющий практический кейс. Этот опыт поможет мне в университете, я планирую и дальше участвовать в международных научных исследованиях».
Сотрудничество России и Индии в воспитании талантливых детей было инициировано в мае 2018 года во время встречи Президента России Владимира Путина и премьер-министра Индии Нарендры Моди в Образовательном центре «Сириус». Всего в третьей Международной российско-индийской программе участвуют 48 учеников 9–11 классов, по 24 от каждой страны. Программа направлена на разработку восьми технологических и инновационных инженерных проектов – веб- и мобильных приложений для решения глобальных проблем современности, актуальных для обеих стран. Школьники изучат опыт ведущих IT-компаний Индии и России, научатся работать в составе международной команды и применять на практике знания по информатике, программированию и большим данным. Завершится проект 21 ноября.
