在人工智能算法的帮助下,科学家们设计出了一种口服药,也许有朝一日能够治疗新冠以及冠状病毒引起的其他疾病。
总部位于纽约的生物技术初创公司Insilico Medicine周二宣布,已申请对一种候选药物进行临床前试验,即开始在人体进行试验之前的阶段。
如今的mRNA疫苗可以帮助产生能够阻断病毒刺突蛋白的抗体,阻止这种生物体感染细胞,从而增强人体对新冠病毒的免疫力。而Insilico开发的小分子则适用于治疗已经感染的人,通过防止冠状病毒复制发挥作用。
Insilico的首席科学官Feng Ren解释称,这种临床前候选药物具有靶向3C样(3CL)蛋白酶的结构,这种蛋白酶参与了SARS-CoV-2冠状病毒的复制。
“这种由AI设计的分子具有与现有3CL蛋白酶抑制剂不同的药效基团,并且以一种独特的、不可逆的共价结合模式与目标蛋白质结合,结合的方式如共晶结构所示。”
Insilico表示,已经建立了一个基于机器学习的软件平台,该平台由三个组件组成,用于设计药物。
一个部分是PandaOmics,它使用能够分析学术论文中数据的自然语言处理工具来突出显示与特定疾病相关的基因和蛋白质。另一个组件是Chemistry42,负责生成与那些突出显示的蛋白质和基因相互作用的分子结构,并根据它们的化学稳定性和成分进行排名。
第三步,Inclinico预测分子在临床试验中的表现。将所有步骤结合在一起,就可以得到计算机推荐的、用来测试治疗疾病的药物。
该公司于2020年2月开始使用AI,在该软件平台之上生成抗疫候选药物,当时这种新冠病毒刚开始在世界范围内传播。
Insilico的首席执行官Alex Zhavoronkov表示:“疫情使全球都面临着快速药物开发的迫切需求。“我们做出了一项行政决定,及早启动计划。我们与科学界的其他成员一起行动起来,证明AI工具在对抗这种疾病方面的强大作用。”
设计药物很困难,需要很长时间。尽管Insilico从2020年初就开始生成数百种可能有效的分子,但仍需要数年时间才能将候选药物缩小到最有希望的一种。人工智能模型可能会让科学家们对构成分子的化学成分有相当的了解,但弄清楚如何在实验室和大规模合成它既棘手又昂贵。
Insilico能够利用2003年SARS爆发以来积累的冠状病毒结构方面的知识,并通过选择含有可商业化制造的化合物的分子来加快这一进程。现在,它选择了最好的候选药物进行临床前测试,然后才能在真正的临床试验中给人类使用,并作为药物出售。
据报道,这种新分子对SARS-CoV-2和其他冠状病毒变体(如SARS和MERS)有效。The Register已经联系Insilico请求其发布进一步的评论。
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