Создание первой в мире базы данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов (ChronobioticsDB) и организация доступа к ней

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 24-75-00108

НазваниеСоздание первой в мире базы данных фармакологических модуляторов циркадных ритмов (ChronobioticsDB) и организация доступа к ней

Руководитель Соловьёв Илья Андреевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина" , Республика Коми

Конкурс №97 - Конкурс 2024 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-702 - Медицинская информатика

Ключевые слова хронобиотики, циркадные ритмы, десинхроноз, инсомния, модуляторы циркадных ритмов, гипнотики, база данных

Код ГРНТИ34.03.39, 34.03.23

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Хронобиотики - препараты как экспериментальные, так и применяемые во врачебной практике, составляющие достаточно гетерогенную, с точки зрения химии, группу веществ, способных модифицировать параметры циркадного ритма колебания различных физиологических и биохимических показателей, таких, например, как экспрессия самих “часовых” генов у организмов-моделей и клеточных культур или экспрессия генов, контролируемых часами (Clock Controlled genes). Класс препаратов-хронобиотиков известен уже более 50 лет, с момента, как были открыты и детально описаны в клинике свойства гормона мелатонина. Несмотря на попытки систематизации хронобиотиков, нет пока единой классификации этих фармакологических агентов (выделены природные хрононутриенты, синтетические таргетные модуляторы циркадного ритма, гипнотики, гормоны-хронобиотики), не существует и единого источника знаний о хронобиотиках. Создание первой в мире курируемой и пополняемой базы данных препаратов-хронобиотиков (модуляторов циркадных ритмов) и организация доступа к ней через информационно-телекоммуникационную сеть "Интернет" является крайне актуальной фундаментальной задачей хронобиологии, хрономедицины и фармакоинформатики/биоинформатики. Планируется создание реляционной базы данных хронобиотиков "ChronobioticsDB" с использованием языка программирования php и MySQL, как системы управления базой данных. Организация доступа к базе будет осуществляться через веб-сайт. База данных будет укомплектована на основе данных PubMed о хронобиотиках, которые вручную будут экстрагированы из статей и аннотированы. Каждая карточка соединения-хронобиотика будет содержать ссылки на первоисточники данных, изображение молекулы, формулу хронобиотика в машиночитаемом формате SMILES, название по номенклатуре ИЮПАК. Для обогащения карточки каждого соединения планируется синхронизировать базу с ChemSpider, DrugBank, Chembl, ChEBI ,Engage, UniProt, PubChem в целях повышения актуальности информации о каждом хронобиотике. Биологическую и фармакологическую ценность базе придаст синхронизация с базами FDA, CLINICALTRIALS.gov, Selleckchem, KEGG, MSDS, SIDER, TOXNET (в случае перекрытия карточки будут содержать информацию об уникальных свойствах хронобиотика).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
1. Проведен обзор литературы в целях выявления новейших хронобиотиков и обновления информации об уже каталогизированных, проведен анализ литературы с целью создания современной классификации модуляторов циркадных ритмов. 2. По результатам анализа литературы опубликован концептуальный обзор Solovev, I. A., Golubev, D. A. (2024). Chronobiotics: classifications of existing circadian clock modulators, future perspectives. Biomeditsinskaya Khimiya, 70(6), 381-393. http://pbmc.ibmc.msk.ru/en/article-en/PBMC-2024-70-6-381/ 3. Создана (код, сайт, система управления базы данных), запущена, заполнена контентом и протестирована база данных ChronobioticsDB на базе сайта https://chronobiotic.ru. Исходный код базы данных доступен по адресу : https://github.com/YagovkinaA/chronobioticdb Создано 310 карточек-описаний хронобиотиков, которые размещены на сайте базы данных. 4. Опубликован препринт статьи-релиза базы данных в качестве открытой научной документации к порталу ChronobioticsDB (chronobiotic.ru). Solovev, I. A., Golubev, D. A., Yagovkina, A. I., & Kotelina, N. O. (2025). СhronobioticsDB: The Database of Drugs and Compounds Modulating Circadian Rhythms. Preprints. https://doi.org/10.20944/preprints202504.0139.v1 5. Написан и доведен до принятия к публикации обзор “Хронобиотики как потенциальные геропротекторы” в журнале “Успехи геронтологии”. В рамках исследования установлена способность ключевых модуляторов циркадных ритмов оказывать влияние на продолжительность жизни модельных организмов и на уровни биомаркеров старения. В то же самое время установлено, что большинство общеизвестных геропротекторов способны оказывать влияние на циркадный осциллятор, в частности, на экспрессию генов циркадных ритмов, сами циркадные ритмы и связываться с белками осциллятора. 6. Создан датасет на основе списка хронобиотиков из базы, включающий названия и SMILES соединений, который будет использоваться в качестве тренировочного набора данных для нейросети, создаваемой для поиска новейших хронобиотиков. https://docs.google.com/spreadsheets/d/1rbp0SXUxlLHGKO8bs4r_7HEnzKk9D3QaT-N3xHPoo5A/edit?usp=sharing

Публикации

1. Соловьёв И.А., Голубев Д.А. Chronobiotics: classifications of existing circadian clock modulators, future perspectives Biomeditsinskaya Khimiya, 70(6), 381-393. (год публикации - 2024)
10.18097/PBMC20247006381

2. Соловьёв И.А., Голубев Д.А., Яговкина А.И., Котелина Н.О. СhronobioticsDB: The Database of Drugs and Compounds Modulating Circadian Rhythms Preprints, MDPI, Basel, Switzerland., Solovev I.A., Golubev D.A., Yagovkina A.I., Kotelina N.O. СhronobioticsDB: The Database of Drugs and Compounds Modulating Circadian Rhythms / Preprints. -2025. DOI:10.20944/preprints202504.0139.v1 (год публикации - 2025)
10.20944/preprints202504.0139.v1

3. Соловьёв И., Голубев А. Котелина Н., Яговкина А. CHRONOBIOTICSDB - WORLD FIRST DATABASE OF CIRCADIAN RHYTHM'S PHARMACOLOGICAL MODULATORS XXX INTERNATIONAL SYMPOSIUM OF "BIOINFORMATICS AND COMPUTER-AIDED DRUG DISCOVERY" Proceedings Book. Moscow, 2024 Издательство: Scientific Research Institute of Biomedical Chemistry named after V.N. Orekhovich (год публикации - 2024)
10.18097/BCADD2024

4. Соловьев И. А., Голубев Д.А., Котелина Н.О., Яговкина А.И. ХРОНОБИОТИКИ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ГЕРОПРОТЕКТОРЫ: «ChronobioticsDB» – ПЕРВАЯ В МИРЕ ВИРТУАЛЬНАЯ БАЗА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ Успехи геронтологии, ХРОНОБИОТИКИ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ГЕРОПРОТЕКТОРЫ: «ChronobioticsDB» – ПЕРВАЯ В МИРЕ ВИРТУАЛЬНАЯ БАЗА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ // Успехи геронтологии. – 2024. – Т. 37, № 5. – С.652 (год публикации - 2024)

5. Соловьёв И.А., Голубев Д.А. Хронобиотики как потенциальные геропротекторы Успехи геронтологии, Соловьев, И. А. Хронобиотики как потенциальные геропротекторы / И. А. Соловьев, Д. А. Голубев // Успехи геронтологии. – 2025. – Т. 38, № 3. – С. 371-379. – DOI 10.34922/AE.2025.38.3.007. – EDN LTTDVC. (год публикации - 2025)
10.34922/AE.2025.38.3.007

6. ЯГОВКИНА А.И., КОТЕЛИНА Н.О., СОЛОВЬЁВ И.А., ГОЛУБЕВ Д.А. CHRONOBIOTICSDB - ПЕРВАЯ В МИРЕ ВИРТУАЛЬНАЯ БАЗА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Сыктывкар, 2024 Издательство: Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, Сыктывкар, Chronobioticsdb - первая в мире виртуальная база фармакологических модуляторов циркадных ритмов / А. И. Яговкина, Н. О. Котелина, И. А. Соловьев, Д. А. Голубев // Математическое моделирование и информационные технологии : Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, Сыктывкар, 28–29 ноября 2024 года. – Сыктывкар: Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, 2024. – С. 100-101. – EDN RHFNMJ. (год публикации - 2024)