AI解決方案如何設(shè)計(jì)新的結(jié)核藥物治療方案
由于正在投放新的結(jié)核病藥物,密歇根大學(xué)的軟件工具可以預(yù)測如何將目前的藥物(包括不太可能的候選藥物)以新的方式組合起來,以創(chuàng)建更有效的治療方法。
UM負(fù)責(zé)生物醫(yī)學(xué)工程的助理教授Sriram Chandrasekaran說:“這可以替代我們相對較慢且昂貴的傳統(tǒng)的試錯(cuò)系統(tǒng)進(jìn)行藥物開發(fā)。”
該軟件工具被稱為INDIGO,是使用化學(xué)基因組學(xué)和正交學(xué)來推斷藥物相互作用的簡稱,該工具已經(jīng)表明,與抗精神病藥或抗瘧藥配合使用,可以增強(qiáng)結(jié)核病藥物的效力。
華盛頓大學(xué)的研究科學(xué)家,醫(yī)學(xué)博士的第一作者馬書義說:“該工具可以準(zhǔn)確地預(yù)測藥物組合的活性,包括協(xié)同作用,其中組合的活性大于單個(gè)藥物的總和。”研究。“它還可以準(zhǔn)確預(yù)測藥物之間的拮抗作用,而這種藥物的結(jié)合活性較低。此外,它還可以識別控制這些藥物反應(yīng)的基因。”
在INDIGO被確認(rèn)具有很強(qiáng)的抗結(jié)核功效的組合中,有:
結(jié)核病藥物Bedaquiline,Clofazimine,Rifampicin,Clarithromycin與抗瘧藥P218的五藥組合。
貝達(dá)喹啉,氯法齊明,前驅(qū)體和抗精神病藥噻噠嗪的四藥組合。
甲組合的抗生素莫西沙星,大觀霉素,兩種藥物,其典型拮抗但可以通過添加第三種藥物,氯法齊明的制造高度協(xié)同的。
這三個(gè)類別均在INDIGO識別的協(xié)同組合中排在前0.01%。
“在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行測試時(shí),INDIGO識別出的成功組合顯示出88.8%的協(xié)同作用,” Chandrasekaran說。
結(jié)核病每年殺死180萬人,是世界上最致命的細(xì)菌感染。目前有28種藥物可用于治療結(jié)核病,這些藥物可以合并為24,000種三藥或四藥組合。如果將一對新藥添加到混合物中,則可能的組合增加到32,000。
研究人員說,這些數(shù)字使開發(fā)新的治療方案既耗時(shí)又昂貴。同時(shí),耐多藥菌株迅速傳播。
他們說,在新藥短缺以應(yīng)對老舊但不斷發(fā)展的疾病的時(shí)候,該工具提供了一種利用藥物當(dāng)前工具箱的新方法。答案可能已經(jīng)存在,INDIGO的即開即用方法代表了更快地找到答案的方法。
INDIGO利用以前發(fā)表的研究的數(shù)據(jù)庫(由作者進(jìn)行細(xì)分和量化),以及有關(guān)數(shù)百種藥物特性的詳細(xì)信息。
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