AI解决方案如何设计新的结核病药物方案

结核
信用:CC0公共领域

由于新的结核病药物短缺,密歇根大学的一种软件工具可以预测目前的药物——包括不太可能的药物——如何以新的方式结合,从而创造出更有效的治疗方法。

“这可以取代我们传统的试错系统这项研究的负责人、密歇根大学生物医学工程助理教授斯利拉姆·钱德拉塞卡伦(Sriram Chandrasekaran)说。

INDIGO,是使用化学基因组学和矫形学推断药物相互作用的缩写已经表明,当结核病药物与抗精神病药物或抗疟疾药物联合使用时,它们的效力可以得到放大。

“该工具可以准确地预测药物组合的活动,包括协同作用 - 其中组合的活动大于个体药物的总和,”华盛顿大学的研究科学家和第一个作者学习。“它还准确地预测了药物之间的拮抗作用,其中组合的活性较低。此外,它还识别控制这些药物反应的基因。”

靛蓝的组合中,鉴定为表达对结核病有效性的强烈可能性是:

  • 结核病药物bedaquillin、氯法齐明、利福平、克拉霉素与抗疟药物P218联合使用的五种药物。
  • Bedaquiline,Clofazimine,Pretomanid和抗精神病药硫嗪的四种药物组合。
  • 一种含有抗生素Moxifloxacin,两种通常拮抗的药物,但可以通过添加第三种药物氯氟氮亚胺来制备高度协同。

在INDIGO鉴定的协同组合中,这三组均处于前0.01%。

“当在实验室环境中测试时,INDIGO识别出的成功组合显示出88.8%的协同作用,”Chandrasekaran说。

结核病每年杀死180万人,是世界上最致命的细菌感染。目前有28种药物用于治疗,那些可以合并成24,000三或四 -组合。如果将两种新药加入到药物组合中,那么潜在的药物组合将增加到32000种。

研究人员表示,这些数字使开发新的治疗方案耗时和昂贵。同时,多药抗性菌株正在迅速蔓延。

他们说,在新药物供不应求的时候,新药供不应求处理旧的但不断发展的疾病。他们说,这种工具提供了一种新的方法来利用医学的当前工具箱。答案可能已经出现在那里,而靛蓝的外部方法代表着最快的方法来找到它们。

Indigo利用先前公布的研究数据库,由作者分解并量化,以及有关数百种药物性质的详细信息。


进一步探索

研究人员发现了治疗结核病更快、更有效的药物组合

更多信息:Shuyi Ma等。转录组签名预测药物协同作用和临床方案对结核病的疗效,mBio(2019)。DOI:10.1128 / MBIO.02627-19
信息信息: mBio

所提供的密歇根大学
引文:人工智能解决方案如何设计新的结核病药物方案(2019年11月22日
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