San Antonion tutkijat käyttävät koneoppimista tunnistaakseen mahdollisia hoitokeinoja tappaville viruksille

San Antonion tutkijat käyttävät koneoppimista tunnistaakseen mahdollisia hoitokeinoja tappaville viruksille

San Antoniossa toimiva biolääketieteen tutkijaryhmä koulutti koneoppimisalgoritmin tunnistaakseen yli kaksi tusinaa toteuttamiskelpoista hoitokeinoa sairauksille, jotka johtuvat zoonoosipatogeeneista, jotka voivat levitä eläinisännistä ihmisiin. Varsinaistutkimuslaitoksen (Swri), San Antonion Texasin yliopiston (UTSA) ja Biomedical Research Instituten (Texas Biomed) tutkijat käyttivät Swrin kehittämää Rhodium™-ohjelmistoa lepakoista syntyneiden Nipah- ja Hendra-henipavirusten tutkimiseen, jotka ovat yleisiä joissakin osissa maailmaa, erityisesti Lusthals-eläimissä, ihmisillä.

Yhteistyön kautta tutkijat kartoittivat henipavirusten kanssa samaan virusperheeseen kuuluvan tuhkarokkoviruksen proteiinirakenteen. Käyttämällä masereja suunnitelmana, rodium tutkittiin käytännössä ja yhdisteiden sopivat rakenteet ja sitoutumistehokkuus arvioitiin. Rodium tunnisti 40 miljoonasta yhdisteestä 30 mahdollisesti elinkelpoista virusinhibiittoria Nipahille ja Hendralle. Vaikka tutkimus on keskittynyt henipavirusten antiviraalisiin hoitoihin, mikä tahansa laajakirjoinen terapia voisi mahdollisesti hoitaa samankaltaisia ​​viruksia, mukaan lukien tuhkarokko.

"Tulokset viittaavat siihen, että koneoppiminen voi nopeasti tunnistaa virustorjuntaehdokkaita erittäin patogeenisille viruksille, joita on vaikea tutkia tilan ja bioturvallisuusrajoitusten vuoksi", sanoi Swrin henkilöstötutkija tohtori Jonathan Bohmann, joka esitteli nämä havainnot Hendra@30 Henipavirus International -konferenssissa Melbournessa, Australiassa, Australiassa. "Algoritmiemme avulla voimme parhaiten hyödyntää resursseja tarjotaksemme "lyhyen luettelon" mahdollisista hoidoista lisätestausta varten."

Tätä puolustusministeriön tutkimusta rahoittaa vertaisarvioitu lääketieteellinen tutkimusohjelma (PRMRP) kongressin lääketieteellisten tutkimusohjelmien (CDMRP) alaisuudessa ja avaa oven hoitojen löytämiseen Nipahille ja Hendralle. Maailman terveysjärjestön mukaan 40–75 prosenttia näihin sairauksiin saaneista ihmisistä kuolee.

Henipavirukset ovat tappavia taudinaiheuttajia. Ne ovat endeemisiä Aasian ja Australian eläinpopulaatioille, mutta karjaan ja ihmisiin kohdistuvia tapahtumia esiintyy säännöllisesti kausiluonteisesti, mikä huolestuttaa pandemiapotentiaalin vuoksi. "

Tohtori Jonathan Bohmann, Swrin henkilöstötutkija

Tällaisten tartuntatautien opiskelu edellyttää tiukkojen turvallisuusstandardien noudattamista ja pääsyä BSL-4-laboratorioon, jossa on korkea suojaus. Seulomalla yhdisteitä virtuaalisesti tutkijat säästävät aikaa ja resursseja.

"Työmme korostaa San Antonion instituutioidemme monitieteisen yhteistyön voimaa kokonaisvaltaisen ja yhtenäisen strategian kehittämiseksi uusien viruslääke-ehdokkaiden kehittämiseksi", Dr. Stanton Mcchardy, Texasin yliopiston professori ja lääkekemian ja synteesin innovatiivisen tehokkuuden ydinominaisuuksien johtaja.

"Rodium tekee erittäin hyvää työtä myrkyllisten yhdisteiden eliminoinnissa ja tehokkaiden taudinestäjien löytämisessä", sanoi Texas Biomedin apulaisprofessori tohtori Olena Shtanko, joka työskenteli McHardyn ja Bohmannin kanssa arvioimalla rodumin tunnistamien viruslääkkeiden tehokkuutta. "Olemme edistyneet melkoisesti lyhyessä ajassa, mutta lisää tutkimusta tarvitaan."

SWRI:n Pharmaceutical and Bioengineering Division tarjoaa FDA:n ennenkuulumattomia tiloja, jotka täyttävät nykyiset hyvien tuotantokäytäntöjen standardit.

Lähteet: