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AI解决方案如何设计新的结核药物治疗方案

  • 机器人
  • 2019-11-29 16:10:04
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由于正在投放新的结核病药物,密歇根大学的软件工具可以预测如何将目前的药物(包括不太可能的候选药物)以新的方式组合起来,以创建更有效的治疗方法。

负责这项研究的UM生物医学工程学助理教授Sriram Chandrasekaran说:“这可以替代我们相对较慢且昂贵的用于药物开发的传统试错法。”

该软件工具被称为INDIGO,是使用化学基因组学和正交学来推断药物相互作用的简称,该工具已经表明,与抗精神病药或抗疟药配合使用,可以增强结核病药物的效力。

华盛顿大学的研究科学家,医学博士的第一作者马书义说:“该工具可以准确地预测药物组合的活性,包括协同作用,其中组合的活性大于单个药物的总和。”研究。“它还可以准确地预测药物之间的拮抗作用,而这种药物的活性较低。此外,它还能识别控制这些药物反应的基因。”

在INDIGO被确认具有很强的抗结核功效的组合中,有:

结核病药物Bedaquiline,Clofazimine,Rifampicin,Clarithromycin与抗疟药P218的五药组合。

贝达喹啉,氯法齐明,前驱体和抗精神病药噻哒嗪的四药组合。

抗生素莫西沙星,壮观霉素的组合-这两种药物通常具有拮抗作用,但可以通过添加第三种药物氯氟嗪明使其具有高度协同作用。

这三个类别均在INDIGO识别的协同组合中排在前0.01%。

“在实验室环境中进行测试时,INDIGO确定的成功组合显示出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种药物可用于治疗结核病,这些药物可以合并为24,000种三药或四药组合。如果将一对新药添加到混合物中,则可能的组合增加到32,000。

研究人员说,这些数字使开发新的治疗方案既耗时又昂贵。同时,耐多药菌株迅速传播。

他们说,在新药短缺以应对老旧但不断发展的疾病的时候,该工具提供了一种利用药物当前工具箱的新方法。答案可能已经存在,INDIGO的即开即用方法代表了更快地找到答案的方法。

INDIGO利用以前发表的研究的数据库(由作者进行细分和量化),以及有关数百种药物特性的详细信息。

该团队的研究结果发表在mBio中。这项工作得到了美国国立卫生研究院和UM Precision Health和MCubed计划的支持。

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