美國西南研究院（SwRI）近日報告稱，他們開發(fā)了一項技術(shù)，可以篩選出用于治療癌癥及其他疾病的新型DNA靶向療法。通過結(jié)合SwRI的3D藥物篩選軟件工具和機器學習技術(shù)，研究人員成功預(yù)測了多種相關(guān)藥物化合物的DNA結(jié)合親和力及其對癌細胞的毒性。

SwRI擴展了其Rhodium?藥物開發(fā)工具的功能，能夠可視化并快速預(yù)測DNA靶向療法如何攻擊癌細胞及其他疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)，癌癥是全球主要的死亡原因之一，全球每六例死亡中就有一例與癌癥有關(guān)。許多化療藥物直接靶向DNA，這可能會損傷健康細胞中的DNA，導致嚴重的副作用、醫(yī)療并發(fā)癥，甚至引發(fā)二次癌癥。盡管有許多藥物開發(fā)平臺和機器學習方法可以虛擬篩選靶向蛋白質(zhì)的藥物，但針對DNA靶向藥物的篩選方法卻寥寥無幾。SwRI現(xiàn)在已成功展示了一種虛擬篩選應(yīng)用，以設(shè)計出更有效的DNA靶向療法來對抗不同類型的癌癥和傳染病。

SwRI制藥與生物工程部門的研究科學家Tristan Adamson博士表示：“癌細胞通常具有受損的DNA修復機制，并且復制速度比健康細胞更快，這使得DNA成為選擇性癌癥治療的一個可行靶點。SwRI已經(jīng)成功開發(fā)并驗證了一種強大的技術(shù)，能夠在腫瘤學研究中使用Rhodium進行藥物開發(fā)，直接靶向DNA，針對白血病、乳腺癌、肝癌等多種癌癥?！?/p>

科學家Dillon Cao（左）與Tristan Adamson博士利用機器學習和指導性計算模型來增強藥物設(shè)計能力，以開發(fā)DNA靶向療法。

提高藥物選擇性

與Adamson合作的SwRI科學家Dillon Cao補充道：“我們希望使藥物化合物更具選擇性，能夠更有效地靶向患者的DNA，同時讓科學家能夠去除藥物中的一些毒性。”

在一項內(nèi)部資助的研究項目中，SwRI科學家開發(fā)了多個機器學習訓練集，每個訓練集在篩選潛在的DNA靶向腫瘤藥物中都發(fā)揮著作用。這些模型已通過統(tǒng)計測試驗證，并與已發(fā)表的實驗數(shù)據(jù)進行了相關(guān)性分析。

利用這些訓練集和SwRI的Rhodium虛擬篩選工具，SwRI科學家準確預(yù)測了多種癌細胞模型下藥物化合物的效果。他們計劃將這款軟件應(yīng)用于未來的藥物開發(fā)項目，以設(shè)計下一代癌癥治療藥物。

SwRI利用內(nèi)部資金開發(fā)了Rhodium軟件，提供了一種計算機輔助工具，用于篩選可能的治療方法，以對抗傳染病和化學戰(zhàn)劑。SwRI的機器學習能力可以在幾天內(nèi)評估超過200萬種藥物化合物，以確定具有高成功率且副作用最小的化合物。

SwRI還使用Rhodium成功識別出了對多種傳染?。ㄈ鏢ARS-CoV-2，通常稱為COVID-19）和出血熱的高效治療藥物，以及化學神經(jīng)毒劑的解毒劑。

參考資料：https://www.genengnews.com/topics/drug-discovery/novel-dna-targeting-therapeutic-screening-technique/

編輯：王洪

排版：李麗