Программное обеспечение для поиска лекарств в Юго-Западном научно-исследовательском институте расширяет возможности виртуального скрининга лекарственных препаратов для возможного лечения коронавируса и других инфекционных заболеваний.
Средство виртуального скрининга Swri Rhodium недавно провело оценку 2 миллионов лекарственных соединений в течение нескольких дней, надеясь определить препараты высокой вероятности, которые могут иметь эффективность против коронавируса с минимальными побочными эффектами. Ученые института начали исследование молекулярного моделирования при внутреннем финансировании SwRI.
«В соответствии с миссией SwRI по разработке медицинских контрмер как для естественных, так и для техногенных угроз, мы используем это проприетарное программное обеспечение для молекулярного моделирования, чтобы помочь исследовательскому сообществу отобрать кандидатов на лекарства для будущих исследований коронавируса», – сказал доктор Джонатан Боманн, ведущий научный сотрудник SwRI. исследование.
На основе результатов моделирования SwRI будет сотрудничать с местными партнерами по исследованиям, включая Техасский биомедицинский научно-исследовательский институт, для следующего этапа исследований, чтобы определить наиболее эффективных кандидатов для дальнейшей разработки лекарств и окончательного внедрения в пораженные вирусом регионы.
До недавней вспышки коронавируса SwRI увеличила возможности своего программного обеспечения Rhodium для сканирования 250 000 лекарственных препаратов в день, по сравнению с предыдущим пределом в 25 000. Исследователи расширили возможности с помощью новой графической обработки, обновлений программного обеспечения и методов машинного обучения. 3-D модель коронавируса была использована для оценки потенциальных лекарств из обширной библиотеки соединений.
«Эти расширенные возможности обработки данных демонстрируют, что виртуальный скрининг может быстро увеличить скорость обнаружения лекарств, особенно в пандемических ситуациях», – сказал доктор Шон Блумберг, научный сотрудник SwRI, помогающий в работе.
Виртуальный скрининг применяет вычислительные методы для оценки малых молекул и прогнозирования того, как структуры белка при инфекционных заболеваниях будут связываться с лекарственными соединениями. Производители лекарств обращаются к компьютерному скринингу как к безопасной, эффективной и рентабельной альтернативе оценке физических образцов в лаборатории на ранних стадиях разработки лекарств.
«Например, родий можно использовать для поиска высоконадежных соединений в базах данных с сотнями тысяч кандидатов в лекарственные препараты до проведения лабораторных испытаний в лаборатории», – добавил Боман.
Родий использует библиотеки лекарственных соединений, чтобы предсказать, как белковые структуры при инфекционных заболеваниях будут связываться с соединениями или рядом соединений, известных как лиганды. Высокопроизводительный трехмерный анализ стыковки белка Rhodium эффективно отбирает лиганды, чтобы предсказать, как соединение взаимодействует со структурой белка . Его инструменты машинного обучения интерпретируют анализ ранговых результатов для более быстрого анализа данных.
Ученые SwRI используют родий для интерпретации данных связывания с помощью рентгеновской кристаллографии, методики, обычно используемой для получения трехмерной структуры, визуализирующей, как она связывается с белком.