Dè a th’ ann an ceimigeachd-fhiosrachaidh agus ciamar a chuidicheas e le bhith a’ lorg dhrogaichean ùra?

An robh fios agad gun toir e eadar 10 agus 15 bliadhna agus gun cosg e billeanan dolar droga ùr a lorg? Tha an t-suim ùine, airgid agus oidhirp a thathar a’ tasgadh uabhasach mòr, ach tha sin uile ag atharrachadh le taing do chuspair saidheansail ris an canar ceim-fhiosrachaidh.Dè a th’ ann agus mar a chuidicheas e le bhith a’ lorg dhrogaichean ùraTha am freagairt cho inntinneach ’s a tha e iom-fhillte, agus san dreuchd seo mìnichidh sinn e ann an dòigh shìmplidh.

Dè a th’ ann an ceim-fhiosrachaidh? An cothlamadh inntinneach de cheimigeachd agus saidheans coimpiutaireachd

Para entender Dè a th' ann an ceimigeachd-fhiosrachaidh?Smaoinich gum feum thu iuchair shònraichte a lorg a dh’fhosglas glas air leth iom-fhillte. Ach tha an iuchair falaichte am measg beinne deich billean iuchair eadar-dhealaichte. Abair obair! An urrainn dhut smaoineachadh dè an ùine agus an oidhirp a bheireadh e gus gach iuchair a lorg agus fheuchainn leotha fhèin aon às dèidh a chèile?

Uill, tha an dùbhlan mòr seo mu choinneamh gnìomhachas nan cungaidhean-leigheis. Tha an glas a’ riochdachadh pròtain a dh’adhbhraicheas galair, agus tha an iuchair na mholaciul ceimigeach a dh’ fhaodadh a bhith air a thionndadh gu bhith na dhroga. Airson deicheadan, Tha eòlaichean air siostaman ‘làimhe’ a chleachdadh gus gach droga ùr a lorg, a’ tasgadh tòrr ùine, airgid agus oidhirp dha-rìribh.

A’ tilleadh chun an coimeas, smaoinich gu bheil agad a-nis sistema inteligente Tha e comasach dha naoi a-mach à deich iuchraichean nach eil a’ freagairt a dhiùltadh sa bhad. Bidh an siostam cuideachd gad chuideachadh le bhith a’ ro-innse dè na h-iuchraichean aig a bheil an cumadh as gealltanach, gan cruinneachadh, agus gan seòrsachadh ann am buidhnean. Sgoinneil! Sin, gu bunaiteach, draoidheachd Ceim-fhiosrachaidh.

Dè a th' ann an ceim-fhiosrachaidh? A rèir a' phortail PubMed, ''na raon de theicneòlas fiosrachaidh a tha ag amas air cruinneachadh, stòradh, mion-sgrùdadh agus làimhseachadh dàta ceimigeach.'' An cuspair saidheansail seo. a’ cleachdadh dhòighean saidheans coimpiutaireachd agus saidheans dàta gus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan iom-fhillte ann an ceimigeachdTha e ag amas sa mhòr-chuid air lorg dhrogaichean, ach tha tagraidhean ann cuideachd ann an iomadh roinn (àiteachais-cheimigean, biadh, msaa.).

Dà phrìomh cholbh: Dàta agus Algairim

Gus tuigse fhaighinn air mar a tha ceimigeachd-fhiosrachaidh ag obair, feumaidh sinn bruidhinn air an dà phàirt riatanach aice: datos químicos, air an aon làimh, agus an algorithmean agus modailean, air an làimh eile. Bithear a’ cleachdadh an fheadhainn mu dheireadh gus dàta ceimigeach a phròiseasadh agus mar sin fiosrachadh feumail fhaighinn a leigeas le leasachadh dhrogaichean a bhith air a bharrachadh. Gus seo a dhèanamh, feumar an toiseach an dàta gu lèir co-cheangailte ri gach todhar ceimigeach a th’ ann a dhidseatachadh.

Mar sin tha e uile a’ tòiseachadh leis an didseatachadh mholacileanFaodar iad sin a riochdachadh gu didseatach le bhith a’ cleachdadh chruthan sònraichte (leithid faidhlichean SMILES, InChI, no SDF) as urrainn do choimpiutair a thuigsinn agus a phròiseasadh. Gu dearbh, chan eil sinn a’ bruidhinn mu dhealbhan sìmplidh: bidh na faidhlichean seo a’ còdachadh fiosrachadh leithid dadaman, na ceanglaichean aca, an structar trì-thaobhach aca, cosgais dealain, feartan fiosaigeach, msaa. Tha seo air leantainn gu stòran-dàta mòra a tha a’ stòradh milleanan de mholacilean, nàdarra agus synthetigeach.

• Cho luath ‘s a thèid na todhar ceimigeach, leis na feartan aca uile, a thoirt chun phlèana didseatach, tha e comasach innealan coimpiutaireachd a chleachdadh orra.
• Seo a tha ceim-fhiosrachaidh mu dheidhinn: a bhith a’ cur dàta ceimigeach an sàs staitistig, an ionnsachadh innealan, inntleachd shaorga, mèinneadh dàta agus dòighean aithneachadh phàtranan.
• Bidh na h-algairim agus na modailean seo uile a’ luathachadh mion-sgrùdadh na h-uimhir dàta seo gu mòr, leis an amas mu dheireadh drogaichean a leasachadh.

Mar a chuidicheas ceimigeachd-fhiosrachaidh le bhith a’ lorg dhrogaichean ùra

Gu bunaiteach, is e a bhios ceimigeachd-fhiosrachaidh a’ dèanamh gach ìre den phròiseas lorg is leasachaidh dhrogaichean a bharrachadhIs fhiach a thoirt fa-near gur e cearcall fada is iom-fhillte a tha seo a dh’ fhaodadh 10 gu 15 bliadhna a thoirt agus billeanan dolar a chosg. Ach tha mòran den oidhirp seo air a bhith air a dhèanamh gu math nas sìmplidhe le taing do cho-aonadh ceimigeachd agus saidheans coimpiutaireachd. Seallaidh sinn air mar a tha seo comasach aig ìrean tràtha leasachadh dhrogaichean:

Ìre 1: Lorg agus Rannsachadh

Gus droga a chruthachadh, is e a’ chiad rud a nì luchd-saidheans sgrùdadh a dhèanamh air dè a tha ag adhbhrachadh galair. Taobh a-staigh an adhbhair sin, Bidh iad a’ comharrachadh targaid no amas bith-eòlasach (leithid pròtain no gine) a ghabhas atharrachadh gus an galar a làimhseachadh.Aig an ìre seo, cuidichidh ceim-fhiosrachaidh le bhith a’ faighinn a-mach a bheil targaid “drogaichte”, is e sin, a bheil… cerrojo (a’ tilleadh chun an coimeas tùsail) anns am bu chòir a thoirt a-steach llave (moileciuil) gus feuchainn ri atharrachadh a dhèanamh air.

A bharrachd air sin, bidh dòighean giollachd dàta cuideachd a’ cuideachadh le moileciuilean tagraiche aithneachadh agus a chruthachadh (buidheann de iuchraichean) a dh’ fhaodadh eadar-obrachadh leis an targaid. An àite a bhith a’ dèanamh deuchainn corporra air milleanan de choimeasgaidhean, a sgrìonadh brìgheil ann an stòran-dàta mòra gus na tagraichean as fheàrr a chomharrachadh. Mar sin, tha na b’ àbhaist a thoirt dà no ceithir bliadhna a-nis air a choileanadh ann an ùine nas giorra agus le tasgadh nas lugha de dh’airgead agus oidhirp.

Ìre 2: Ìre ro-clionaigeach

Anns an ìre ro-clionaigeach, thèid na todhar as gealltanach a chaidh an comharrachadh a ghabhail agus an sgrùdadh gu mionaideach gus an sàbhailteachd agus an èifeachdas a mheasadh. Mar as trice, thèid na sgrùdaidhean seo a dhèanamh an dà chuid in vitro (air ceallan agus figheagan) mar in vivo (ann am beathaichean). Ach, Leigidh ceim-fhiosrachaidh leinn na sgrùdaidhean seo uile a bhith air an atharrais in silico, is e sin, air coimpiutair, agus le toraidhean glè choltach ri deuchainnean obair-lann. Gu nàdarra, sàbhalaidh seo goireasan agus ùine, agus seachnaidh e ceudan de dh’atharrachaidhean gun fheum a cho-chur ri chèile.

Ìre 3: Ìrean deuchainn clionaigeach

Ma shoirbhicheas le sgrùdaidhean ro-clionaigeach, thèid an todhar air adhart gu deuchainnean daonna. Gu dearbh, is dòcha gu bheil todhar mar sin glè chumhachdach ann an tiùb deuchainn no ann an atharrais didseatach. Ach mura gabh corp an duine a-steach e, ma tha e puinnseanta, no ma bhios an grùthan ga metaboliseadh ro luath, bidh e na fhàilligeadh dhrogaichean. Mar sin, mus tèid deuchainnean a dhèanamh ann an daoine, tha e riatanach sgrùdadh a dhèanamh. Deuchainn Ro-innse Feartan ADMET, a bhios a’ tomhas Adsorption, Sgaoileadh, Metabolism, Excretion agus Puinnseanta den cho-thàth ann am bodhaig an duine.

Gu fortanach, Faodaidh modailean ceimigeachd-fhiosrachaidh deuchainnean ro-innse feartan ADMET a ruith cuideachd.Faodar seo a dhèanamh eadhon mus tèid an todhar a dhearbhadh ann am beathaichean, gus tagraichean trioblaideach a dhiùltadh tràth. A-rithist, le bhith a’ dèanamh nan atharrais didseatach seo, lùghdaichear an àireamh de dheuchainnean clionaigeach a dh’fhàillig, a bharrachd air an fheum air cuspairean deuchainn a chleachdadh (agus a’ bhuaidh bheusach a thig às).

Mar cho-dhùnadh, tha sinn air faicinn gu coitcheann dè a th’ ann an ceimiginformatics agus mar a chuidicheas e le bhith a’ lorg dhrogaichean ùra. Tha comas sgèileadh an smachd saidheansail seo uabhasach mòr., agus mar sin thathar an dùil ri barrachd thoraidhean agus toraidhean nas fheàrr san àm ri teachd. Le bhith a’ cothlamadh cumhachd ceimigeachd le fiosrachadh coimpiutaireachd, tha cruinne-cè iomlan de chothroman a’ fosgladh airson galairean a làimhseachadh nas luaithe, nas cruinne agus nas eaconomach.