“老药新用”+AI筛选助力抗新冠肺炎药物研发

科学时刻讯(文/郑金武)近日,中关村大河资本投资的AI医疗企业Cyclica针对新冠肺炎制定了潜在的药物再利用方案,以加速有效药物筛选进程。

事实上,已有众多企业以“老药新用”的思路,开展了针对新冠肺炎的药物研发。此前,吉利德(Gilead)对于瑞德西韦(remdesivir)的建议,可以说是迄今为止最值得注意和最具影响力的药物再利用方面的贡献。专家们建议,相关研究机构或企业应加大针对新冠肺炎进行潜在的药物再利用疗法的研究。

Cyclica公司负责人Naheed Kurji表示,公司对于新型冠状病毒肺炎非常关注,公司正在利用独有的AI技术平台为战胜这场病毒贡献一些力量。

瑞德西韦是吉利德之前尝试为治疗埃博拉病毒引入的类药物分子。该药物在获得了美国第一位新型冠状病毒患者的积极数据后,吉利德和国内相关部门正在研究知识产权事项以推动该分子药物的开发应用。

最近,AbbVie公司也提供150万美元的HIV药物克力芝(Kaletra),他们发现该药物抵抗病毒逆转录的两种成分 - 洛匹那韦(lopinavir)和利托那韦(ritonavir),是阻止HIV病毒复制的蛋白酶抑制剂,它们或许可以对新型冠状病毒起到同样作用。

除了制药公司,很多人工智能方法也被用来试图加快找到治疗新冠病毒的潜在解决方案。比如Insilico Medicine公司使用他们的系统来探索成千上万的新分子,这些新分子也可能变成直接攻击病毒的药物。


“老药新用”+AI筛选助力抗新冠肺炎药物研发

Cyclica公司 Ligand Design与Ligand Express的药物筛选和设计工作流程


据介绍,在过去的几周内,针对新型冠状病毒肺炎,Cyclica公司制定了潜在的药物再利用方案,基于其公司自身研发的蛋白质组筛选引擎MatchMaker,从FDA已批准和被认为可以安全进入临床的药物中,评估出了有可能治疗新型冠状病毒肺炎的部分药物,形成了候选数据库PolypharmDB。通过PolypharmDB数据库,研究人员正在寻找与冠状病毒发病机理相关的人类靶标的潜在结合物,以加速有效药筛选过程。

截至目前,Cyclica公司利用PolypharmDB数据库的灵活性,基于现有的冠状病毒结构和最近的基因组研究,已经对两种具有确定的治疗相关性的2019新冠病毒蛋白进行了建模,并确定了10种潜在有效药物,目前正进入药物化学家与生物化学家审查阶段。

Naheed Kurji表示,Cyclica愿意贡献其相关成果,将分子提供给合适的合作伙伴进行测试。

据悉,Cyclica公司是一家位于加拿大多伦多的生物技术公司,致力于利用生物物理学和人工智能(AI)帮助制药行业进行更快、更安全、更低成本的药物研发。公司凝聚了一批经验丰富的科学家、生物学家、数据科学家和工程师以及软件开发人员,共同致力于让病人的生活更美好的愿景。

Cyclica为制药科学家开发了一系列的综合药物发现技术,Ligand Express和Ligand Design,来改变当前饱受高失败率和高成本困扰的制药行业。Cyclica目前已对外公示的合作伙伴包括拜耳,德国默克,药明康德等。

据悉,Ligand Express是一个基于云端的平台,它能为科学家阐明小分子配体的多药理学性质,且指导实验者改进实验决策。该平台以小分子药物为中心筛选与这些小分子药物相结合的所有蛋白靶点,产生所有配体 – 靶点反应预测列表,同时利用AI来评估这些小分子药物对蛋白靶点的影响,并且使用生物信息学和系统生物学技术将药物与蛋白的互动关系呈现为图像。这一平台能够对小分子化合物进行独特的全面评估,找到靶点,阐明作用机理,先导化合物排序,以及发现药物再利用的价值。

Ligand Design是Cyclica首创的多靶点药物设计平台。该平台在药物设计的过程中,利用专利的进化算法能迅速地设计出拥有合适化学物理属性、药代动力学性质、以及多药理学性质的全新化合物,大大降低药物设计至先导化合物阶段的时间和成本。Ligand Design将传统实验方法的设计,制造,测试和分析(DMTA)循环数字化,来设计出与给定靶点结合的而不与给定的反靶点结合的新分子。


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