Anonim

"Robot vědec " Eva ušetřit čas a peníze v rozvoji léků

Robotika

David Szondy

8. února 2015

Eva je schopna vytvářet a měnit hypotézy založené na testování (Foto: University of Manchester)

Moderní léčivé přípravky jsou úžasem našeho věku, ale také trvají roky, než se vyvíjejí s neuvěřitelnými náklady. Pro zkrácení doby vývoje a zvýšení ekonomiky vědci z univerzit v Cambridgi a Manchesteru postavili Eve, uměle inteligentního "robotského vědce", který je nejen rychlejší a levnější než jeho lidští protějšky, ale již identifikoval složku, která by mohla k boji proti malárii.

Podle univerzity v Cambridgi je farmaceutický výzkum uvízl v hrozné překážce. To může trvat 10 let a 1 miliardu amerických dolarů, aby vznikla nová droga - doba, během které mnoho lidí trpí a že peníze musí být nějak vráceny. Z tohoto důvodu jsou chybějící drogy pro boj s mnoha nemocemi, jako je malárie a "osiřelé" léky, které by pomohly jen hrstce lidí, kteří nejsou agresivně sledováni.

"Zanedbané tropické nemoci jsou pohromou lidstva, infikují stovky milionů lidí a každoročně zabíjejí miliony lidí, " říká profesor Steve Oliver z Cambridge Systems Biology Center a oddělení biochemie na Cambridgiské univerzitě. vědí, co způsobuje tato onemocnění, a že můžeme teoreticky napadnout parazity, které jim způsobují drogy s malými molekulami, ale náklady a rychlost zjišťování léků a hospodářského výnosu z nich činí farmaceutický průmysl neatraktivní. "

Jedním ze způsobů, jak automatizovat testování léků, je metoda "brutální síly", která zahrnuje testování všech sloučenin a všech variant, dokud nenajdete ten, který bude účinný. To funguje, ale je to velmi časově náročné a dokonce i s nejrychlejším automatizovaným systémem může pracovat jen s nejjednoduššími problémy, pokud máte několik staletí na volno.

Rychlejší a levnější alternativou jsou roboty s umělou inteligencí, které jsou schopny nejen provádět rutinní testy drog, ale také rozvíjet, testovat a měnit hypotézy a zároveň automaticky vykrývat všechna data a výsledky. To je tam, kde přijde Eva.

Eva je založena na Adamovi, vědci robotů, který v roce 2009 vyvinuli univerzity Aberystwyth a Cambridge. Automatizuje testování a návrh léčiv v rané fázi s využitím řady testů, které se dají provádět při automatizovaném screeningu za nízkou cenu za 10 000 testů denně. Místo toho, aby se spoléhala pouze na testování všech dostupných sloučenin na hrubou sílu, získává Eve náhodnou podskupinu sloučenin a několikrát je testuje, aby eliminovala falešné výsledky. Pozitivní výsledky se poté analyzují pomocí statistik a strojového učení, které předpovídají nové struktury malých molekul, které pravděpodobně vrátí lepší výsledky.

"Eva využívá své umělé inteligence, aby se poučila z počátečních úspěchů na svých obrazovkách a vybírala sloučeniny, které mají vysokou pravděpodobnost, že budou aktivní proti vybranému cíli, " říká profesor Oliver. "Využívá se inteligentní screeningový systém založený na geneticky upravených kvasinkách, který Eve umožňuje vyloučit sloučeniny, které jsou toxické pro buňky, a vybírají ty, které blokují působení parazitového proteinu, zatímco zanechávají jakoukoli ekvivalentní lidskou bílkovinu bez poškození., neurčitosti a času, které se účastní screeningu drog, a má potenciál zlepšit životy milionů lidí na celém světě. "

Výzkumný tým testoval Eve tím, že má testované molekuly parazitů, které šíří malárii, Chagasovu chorobu a schistosomiázu a porovnávají je s 1 500 sloučeninami, aby zjistili, zda jsou proti nim účinné. Jedním zajímavým výsledkem bylo, že sloučenina, která působí jako protirakovinová léčiva, inhibuje DHFR - klíčovou molekulu parazita malárie. Výzkumníci poukazují na to, že i když léčení proti molekule již existují, vědci vždy hledají alternativy v případě, že paraziti vyvinou rezistenci vůči konvenční léčbě.

"Navzdory rozsáhlému úsilí nikdo nedokázal nalézt nové antimalarikum, které by bylo zaměřeno na DHFR a je schopné absolvovat klinické studie, " říká profesor Ross King z Manchesterského institutu biotechnologie. "Objev Evy by mohl být ještě důležitější než jen demonstrovat nový přístup k objevování léků."

Výzkumný tým říká, že Eve v současné době nemá schopnost syntetizovat sloučeniny, které může navrhnout na základě svých testů, ale to by mohlo být přidáno do budoucích verzí.

Výsledky výzkumu byly publikovány v rozhraní .

Video níže ukazuje Eve v akci.

Zdroj: University of Cambridge

Eva je schopna vytvářet a měnit hypotézy založené na testování (Foto: University of Manchester)

Doporučená Redakce Choice