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AI解決方案如何設計新的結核藥物治療方案

  • 機器人
  • 2019-11-29 16:10:04

由于正在投放新的結核病藥物,密歇根大學的軟件工具可以預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,以創建更有效的治療方法。

負責這項研究的UM生物醫學工程學助理教授Sriram Chandrasekaran說:“這可以替代我們相對較慢且昂貴的用于藥物開發的傳統試錯法。”

該軟件工具被稱為INDIGO,是使用化學基因組學和正交學來推斷藥物相互作用的簡稱,該工具已經表明,與抗精神病藥或抗瘧藥配合使用,可以增強結核病藥物的效力。

華盛頓大學的研究科學家,醫學博士的第一作者馬書義說:“該工具可以準確地預測藥物組合的活性,包括協同作用,其中組合的活性大于單個藥物的總和。”研究。“它還可以準確地預測藥物之間的拮抗作用,而這種藥物的活性較低。此外,它還能識別控制這些藥物反應的基因。”

在INDIGO被確認具有很強的抗結核功效的組合中,有:

結核病藥物Bedaquiline,Clofazimine,Rifampicin,Clarithromycin與抗瘧藥P218的五藥組合。

貝達喹啉,氯法齊明,前驅體和抗精神病藥噻噠嗪的四藥組合。

抗生素莫西沙星,壯觀霉素的組合-這兩種藥物通常具有拮抗作用,但可以通過添加第三種藥物氯氟嗪明使其具有高度協同作用。

這三個類別均在INDIGO識別的協同組合中排在前0.01%。

“在實驗室環境中進行測試時,INDIGO確定的成功組合顯示出88.8%的協同作用,” Chandrasekaran說。

結核病每年殺死180萬人,是世界上最致命的細菌感染。目前有28種藥物可用于治療結核病,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,這些數字使開發新的治療方案既耗時又昂貴。同時,耐多藥菌株迅速傳播。

他們說,在新藥短缺以應對老舊但不斷發展的疾病的時候,該工具提供了一種利用藥物當前工具箱的新方法。答案可能已經存在,INDIGO的即開即用方法代表了更快地找到答案的方法。

INDIGO利用以前發表的研究的數據庫(由作者進行細分和量化),以及有關數百種藥物特性的詳細信息。

該團隊的研究結果發表在mBio中。這項工作得到了美國國立衛生研究院和UM Precision Health和MCubed計劃的支持。

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