AI解决方案如何设计新的结核病药物方案
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药物开发这项研究的负责人、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软件工具已经表明,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。
- 一种结合含有抗生素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种药物用于治疗结核,那些可以合并成24,000三或四 -药物组合。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。
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