Naukowcy z San Antonio wykorzystują uczenie maszynowe do identyfikowania potencjalnych metod leczenia śmiercionośnych wirusów

Naukowcy z San Antonio wykorzystują uczenie maszynowe do identyfikowania potencjalnych metod leczenia śmiercionośnych wirusów

Zespół badaczy biomedycznych z San Antonio przeszkolił algorytm uczenia maszynowego, aby zidentyfikować ponad dwadzieścia skutecznych metod leczenia chorób wywoływanych przez patogeny odzwierzęce, które mogą przenosić się ze zwierzęcych żywicieli na ludzi. Naukowcy z Southwest Research Institute (Swri), Uniwersytetu Teksasu w San Antonio (UTSA) i Instytutu Badań Biomedycznych (Texas Biomed) wykorzystali opracowane przez Swri oprogramowanie Rhodium™ do badania urodzonych przez nietoperze henipawirusów Nipah i Hendra, które są powszechne w niektórych częściach świata, szczególnie u Lusthals u ludzi Pleasure neck u ludzi.

W ramach współpracy badacze zmapowali strukturę białkową wirusa odry, który należy do tej samej rodziny wirusów co henipawirusy. Wykorzystując masery jako wzór, zbadano praktycznie rod i oceniono związki pod kątem odpowiednich struktur i skuteczności wiązania. Spośród 40 milionów związków Rhodium zidentyfikował 30 potencjalnie skutecznych inhibitorów wirusów dla Nipah i Hendra. Chociaż badania skupiały się na leczeniu przeciwwirusowym henipawirusów, każdy lek o szerokim spektrum działania mógłby potencjalnie leczyć pokrewne wirusy, w tym odrę.

„Wyniki sugerują, że uczenie maszynowe może szybko zidentyfikować kandydatów na leki przeciwwirusowe w przypadku wysoce zjadliwych wirusów, które są trudne do zbadania ze względu na ograniczenia przestrzenne i bezpieczeństwo biologiczne” – powiedział dr Jonathan Bohmann, specjalista ds. zasobów ludzkich w Swri, który przedstawił te odkrycia na międzynarodowej konferencji Hendra@30 Henipavirus w Melbourne w Australii. „Nasze algorytmy pozwalają nam najlepiej wykorzystać zasoby, aby zapewnić „krótką listę” potencjalnych metod leczenia do dalszych testów”.

Badania Departamentu Obrony są finansowane w ramach programu badań medycznych recenzowanych (PRMRP) w ramach Kongresowych Programów Badań Medycznych (CDMRP) i otwiera drzwi do znalezienia metod leczenia Nipah i Hendra. Według Światowej Organizacji Zdrowia 40-75% osób zakażonych tymi chorobami umiera.

Henipawirusy to śmiertelne patogeny. Są endemitami dla populacji zwierząt w Azji i Australii, ale zdarzenia u zwierząt gospodarskich i ludzi występują regularnie i sezonowo, co budzi obawy ze względu na potencjał pandemiczny. „

Dr Jonathan Bohmann, specjalista ds. zasobów ludzkich w Swri

Badanie takich chorób zakaźnych wymaga przestrzegania rygorystycznych norm bezpieczeństwa i dostępu do laboratorium o wysokiej szczelności BSL-4. Dzięki wirtualnemu badaniu przesiewowemu związków badacze oszczędzają czas i zasoby.

„Nasza praca podkreśla siłę wspólnych, multidyscyplinarnych badań prowadzonych w naszych instytucjach w San Antonio w celu opracowania kompleksowej i spójnej strategii opracowywania nowych kandydatów na leki przeciwwirusowe” – dr Stanton Mcchardy, profesor Uniwersytetu w Teksasie i dyrektor ds. chemii medycznej i podstawowych funkcji syntezy zapewniających innowacyjną skuteczność.

„Rod bardzo dobrze radzi sobie z eliminowaniem toksycznych związków i znajdowaniem skutecznych inhibitorów chorób” – stwierdziła dr Olena Shtanko, adiunkt w Texas Biomed, która współpracowała z McHardym i Bohmannem, oceniając skuteczność związków przeciwwirusowych zidentyfikowanych przez rod. „W krótkim czasie poczyniliśmy znaczne postępy, ale potrzebne są dalsze badania”.

Dział Farmaceutyczny i Bioinżynierii SWRI zapewnia obiekty niespotykane dotąd wśród FDA, które spełniają aktualne standardy dobrych praktyk produkcyjnych.

Źródła: