L'aumento della resistenza agli antibiotici tra i comuni batteri infettivi è una preoccupante minaccia per la salute che ha molti scienziati alla ricerca di una soluzione. Jennifer Hines, dottorato di ricerca, professore di chimica e biochimica alla Ohio University, è uno dei pochi alla ricerca di strutture di acido ribonucleico (RNA) per la scoperta di nuovi farmaci. Il suo gruppo di ricerca sta studiando un regolatore chiave per l'espressione genica batterica costituito da RNA, chiamato riboswitch, che potrebbe essere cruciale nella progettazione di nuovi farmaci per uccidere i batteri.

"Proprio come un interruttore della luce, accendi con il dito e accendi o spegni la luce, la piega globale dell'RNA cambia in risposta alle interazioni con la molecola di segnalazione, " Ha detto Hines. "Il mio gruppo di ricerca sta lavorando alla progettazione di piccole molecole in grado di interrompere l'interazione chiave della molecola di segnalazione dell'RNA al fine di spegnere permanentemente l'interruttore e uccidere i batteri in modo specifico".

Per determinare la struttura di questi potenziali nuovi antibiotici, Il gruppo di Hines verifica come diverse piccole molecole interagiscono con il riboswitch dell'RNA. Poiché Hines deve testare l'aggancio di intere librerie di piccole molecole sul riboswitch, usa la potenza dell'Oakley Cluster dell'Ohio Supercomputer Center per accelerare il processo di calcolo. Ciò le consente di testare più siti di RNA contro molte piccole molecole diverse per identificare il miglior accoppiamento.

Mentre l'esecuzione di un singolo calcolo con una molecola può richiedere a Hines due minuti sul suo computer di laboratorio, lo stesso calcolo viene eseguito non appena vi entra utilizzando l'Oakley Cluster. Realizza anche risparmi sui costi utilizzando le licenze software condivise MacroModel e Glide tramite OSC.

"Linea di fondo, Non posso permettermi più di un computer nel mio laboratorio per lavorarci sopra, " Ha detto Hines. "Se ho più studenti con progetti diversi, devono allinearsi l'uno dopo l'altro mentre con l'Ohio Supercomputer Center, possono lavorarci tutti contemporaneamente. Consente a più persone di indagare contemporaneamente e i calcoli vengono eseguiti molto più velocemente".

Gli antibiotici non sono l'unica area farmaceutica in cui l'RNA è promettente. Tradizionalmente, progressi significativi nella scoperta di farmaci si sono verificati prendendo di mira specifiche proteine ​​o DNA. L'RNA è presente anche in ogni cellula vivente, ma in passato era trascurato come potenziale bersaglio terapeutico. Poiché è coinvolto in quasi tutti i processi chimici biologici, ha una struttura relativamente semplice, costituisce un obiettivo allettante nel mondo della scoperta di farmaci. Hines ha affermato che è solo negli ultimi anni che l'RNA è diventato un attore importante per i biologi strutturali e molecolari che sono alla ricerca di nuove terapie.

"È semplicemente strabiliante ciò che fa l'RNA nei batteri, nell'uomo e nei virus, " Ha detto Hines. "Siamo solo agli albori del targeting dell'RNA per scopi di scoperta di farmaci e quindi con l'RNA che è così elegantemente coinvolto in tutti i tipi di processi regolatori, se ottieni maggiori informazioni sui modi migliori per indirizzare l'RNA con piccole molecole, potresti potenzialmente aprire nuove aree per la ricerca antitumorale, ricerca antivirale, oltre alla ricerca antibatterica che sto facendo".