Kisa ki se chimoenformatik e kijan li ede dekouvri nouvo medikaman?

Èske w te konnen dekouvri yon nouvo medikaman pran ant 10 ak 15 ane epi li koute plizyè milya dola? Kantite tan, lajan ak efò ki envesti a enòm, men tout bagay sa yo ap chanje gras a yon disiplin syantifik yo rele kemoenformatik.Ki sa li ye e kijan li ede dekouvri nouvo dwògRepons lan enteresan menm jan li konplèks, epi nan pòs sa a nou pral eksplike li yon fason senp.

Kisa chimioenformatik ye? Fizyon enteresan chimi ak syans enfòmatik la

Pou konprann Kisa ki chimoenformatik?Imajine ou gen pou jwenn yon kle inik ki ka louvri yon kadna ki trè konplèks. Men, kle a kache nan mitan yon mòn ki gen dis milya kle diferan. Ala yon travay! Èske ou ka imajine konbyen tan ak efò sa ta pran pou chèche epi eseye chak kle youn pa youn alamen?

Oke, endistri famasetik la ap fè fas ak gwo defi sa a. Kadna a reprezante yon pwoteyin ki lakòz maladi, epi kle a se yon molekil chimik ki ta ka konvèti an yon medikaman. Pandan plizyè dizèn ane, Ekspè yo te itilize sistèm 'manyèl' pou jwenn chak nouvo dwòg., envesti yon kantite tan, lajan ak efò vrèman gwo.

Pou nou retounen sou analoji a, imajine ou genyen kounye a yon sistèm entelijan Li kapab elimine nèf sou dis kle ki pa anfòm imedyatman. Sistèm nan ede ou predi tou ki kle ki gen fòm ki pi pwomèt la, rasanble yo, epi klase yo an gwoup. Ekselan! Anfèt, se sa majik Cheminformatics la ye.

Kisa ki chimoenformatik? Dapre pòtal la PubMed, 'se yon domèn teknoloji enfòmasyon ki konsantre sou koleksyon, depo, analiz ak manipilasyon done chimik yo.' Disiplin syantifik sa a itilize teknik syans enfòmatik ak syans done pou rezoud pwoblèm konplèks nan chimiLi prensipalman konsantre sou dekouvèt medikaman, men li gen aplikasyon tou nan plizyè sektè (agrochimik, manje, elatriye).

De poto fondamantal: Done ak Algorit

Pou nou konprann kijan chemoenformatik fonksyone, nou dwe pale de de eleman esansyèl li yo: done chimik yo, yon bò, ak la algoritm ak modèl, nan lòt men an. Yo itilize sa yo pou trete done chimik yo e konsa jwenn enfòmasyon itil ki pèmèt optimize devlopman medikaman yo. Pou fè sa, li nesesè pou premye dijitalize tout done ki gen rapò ak chak konpoze chimik ki deja egziste.

Se konsa, tout bagay kòmanse ak la dijitalizasyon molekil yoYo ka reprezante sa yo dijitalman lè l sèvi avèk fòma espesyal (tankou SMILES, InChI, oubyen fichye SDF) ke yon òdinatè ka konprann epi trete. Natirèlman, nou pa ap pale de senp desen: fichye sa yo kode enfòmasyon tankou atòm, lyezon yo, estrikti twa dimansyon yo, chaj elektrik, pwopriyete fizik, elatriye. Sa lakòz egzistans baz done jigantèsk ki estoke plizyè milyon molekil, ni natirèl ni sentetik.

• Yon fwa konpoze chimik yo, ak tout karakteristik yo, yo pote sou plan dijital la, li posib pou aplike zouti enfòmatik sou yo.
• Men sa chimienformatik ye: aplikasyon done chimik yo. estatistik yo, la aprantisaj machin, entèlijans atifisyèl, eksplorasyon done ak metòd rekonesans modèl.
• Tout algoritm ak modèl sa yo akselere anpil analiz yon gwo kantite done konsa, ak objektif final pou devlope medikaman.

Kijan chimioenformatik ede dekouvri nouvo dwòg

Anfèt, sa chimioenformatik fè se optimize chak etap nan pwosesis dekouvèt ak devlopman medikaman anLi enpòtan pou nou sonje pwosesis sa a se yon sik long ak konplèks ki ka pran 10 a 15 ane epi ki ka koute plizyè milya dola. Men, anpil nan efò sa a te senplifye anpil gras a fizyon chimi ak syans enfòmatik. Ann gade kijan sa posib pandan premye etap devlopman medikaman yo:

Etap 1: Dekouvèt ak Rechèch

Pou kreye yon medikaman, premye bagay syantis yo fè se envestige sa ki lakòz yon maladi. Nan kòz sa a, Yo idantifye yon sib oswa yon objektif byolojik (tankou yon pwoteyin oswa yon jèn) ke yo ka modifye pou trete maladi a.Nan pwen sa a, chimienformatik ede konnen si yon sib "ka resevwa medikaman", sa vle di, si li gen yon boulon (retounen sou analoji inisyal la) kote pou prezante yon kle (molekil) pou eseye modifye li.

Anplis de sa, teknik tretman done yo ede tou pou idantifye epi kreye molekil kandida (pakèt kle) ki te kapab kominike avèk sib la. Olye pou yo teste fizikman plizyè milyon konpoze, yon tès depistaj vityèl nan gwo baz done pou idantifye pi bon kandida yo. Kidonk, sa ki te konn pran de a kat ane anvan, kounye a li akonpli nan mwens tan epi avèk yon pi piti envestisman lajan ak efò.

Etap 2: Faz preklinik

Nan faz preklinik la, yo pran konpoze ki pi pwomètè yo idantifye epi yo etidye yo avèk anpil atansyon pou evalye sekirite ak efikasite yo. Etid sa yo tipikman fèt tou de an vitro (sou selil ak tisi) kòm an vivo (nan bèt). Men, Chemoenformatik pèmèt simile tout etid sa yo. an silico, sa vle di, sou yon òdinatè, epi ak rezilta ki sanble anpil ak tès laboratwa yo. Natirèlman, sa ekonomize resous ak tan, epi evite sentetize plizyè santèn varyant initil.

Etap 3: Faz esè klinik yo

Si etid preklinik yo reyisi, konpoze a ap kontinye pou tès sou moun. Natirèlman, yon konpoze konsa ka trè puisan nan yon tib esè oswa nan yon simulation dijital. Men, si kò imen an pa absòbe li, li toksik, oswa fwa a metabolize li twò vit, li pral yon echèk medikaman. Se poutèt sa, anvan tès sou moun, li nesesè pou fè yon Tès Prediksyon Pwopriyete ADMET, ki mezire Adsorpsyon, Distribisyon, Metabolis, Eskresyon ak Toksisite konpoze a nan kò imen an.

Erezman, Modèl chemoenformatik yo kapab tou fè tès prediksyon pwopriyete ADMET.Sa ka fèt menm anvan yo teste konpoze a sou bèt, pou elimine kandida ki gen pwoblèm byen bonè. Yon lòt fwa ankò, fè similasyon dijital sa yo diminye kantite esè klinik ki echwe, ansanm ak nesesite pou itilize sijè tès (ak enpak etik ki vin apre a).

An konklizyon, nou wè an gwo pati kisa chemoenformatik ye ak kijan li ede dekouvri nouvo medikaman. Évolutivité disiplin syantifik sa a enòm., kidonk yo espere plis rezilta ak pi bon rezilta nan lavni. Lè yo konbine puisans chimi ak entèlijans enfòmatik, yon linivè posiblite ouvè pou trete maladi pi vit, pi presi, epi pi ekonomikman.