高保真计算方法利用心脏离子通道的新结构

在可以在人类中测试新药之前，需要在动物中进行测试。其中的关键部分是检查药物不会导致心脏正常节奏的干扰或改变。通常，通过将化合物给狗和至少一种其他动物，甚至包括灵长类动物，并通过手术植入的设备进行监测，从而测试这一点。其他测试需要手术开放胸部才能在活着的心脏上工作，而其他测试则使用牺牲动物的心脏。这些测试是在发生多年的药物发现后进行的。一路走来，将考虑并拒绝数千种替代化合物。如果这些动物测试显示所选化合物会干扰心脏的节奏，那么更换并回到替代化合物之一通常为时已晚。为了避免这种情况，试图找到新药物的药品公司在此过程的早期进行了大量的动物测试。我们希望提供完全在计算机内部进行的这些测试的替代方法。如果有效，它将比动物测试更好，因为它将告诉研究人员如何解决任何问题。开发这项新测试的学生将表明，它可以通过在我们正在进行的BHF支持的项目中应用它来发现一种新药来防止雅利氏症。

心脏的跳动涉及许多所谓的离子频道。这些就像微型电线，使电流流动并制成心肌泵。分子可以通过粘在离子通道中（例如瓶装器）或打开它们来破坏这些电流。如果我们知道通道的结构，并且有一种很好的方法来预测分子对它们的适应程度，那么我们可以预测化合物甚至不必做到的效果。鉴于一旦制作了化合物，就可以更容易地对动物进行测试，因此这种新方法具有强大的可能性，可以将思维方式从使用动物测试来建立必要的信心来通过药物发现进行必要的信心。

最近（2020年和2021年），最相关的离子通道的分子结构得益于2017年赢得诺贝尔化学奖的一项新技术，而Leach博士开发了一种计算分子之间相互作用强度的新方法。我们建议将这种新方法与新结构相结合，以创建动物测试的替代方法。该学生将在项目的前两年为几个离子频道创建和测试模型。

这些模型的应用将在我们的项目中进行，以发现阻断一种离子通道之一，该化合物在漏水时会导致芳香族频道。所谓的ryanodine受体。我们认为，如果我们能找到合适的化合物来阻止瑞诺氨氨氨烷受体，它将有可能帮助许多在英国患有心力衰竭的近100万人中的许多人中的许多人，因此有可能遭受亚利特米亚后果的风险增加。我们将应用我们开发的计算方法来帮助我们设计最佳的化合物，并在这样做时，我们将道路测试该方法并学习如何改进它。这应该导致一个良性圆圈，我们不断改善计算并获得更好的化合物。

该学生将加入一个充满活力的研究环境，使他们能够与计算和合成化学家以及生物学家和临床医生紧密合作。在工作的第一阶段中，他们将基于计算研究实验室，但该项目具有纬度，可以为他们的利益和愿望定制后期阶段，并且可以在化学实验室制造化合物或生物学家中工作，以了解如何了解化合物具有其作用。