ڪيمو انفارميٽڪس ڇا آهي ۽ اهو نئين دوائن کي دريافت ڪرڻ ۾ ڪيئن مدد ڪري ٿو؟

ڇا توهان ڄاڻو ٿا ته هڪ نئين دوا جي دريافت ۾ 10 کان 15 سال لڳن ٿا ۽ اربين ڊالر خرچ ٿين ٿا؟ وقت، پئسو ۽ ڪوشش جي رقم تمام گهڻي آهي، پر اهو سڀ ڪجهه بدلجي رهيو آهي هڪ سائنسي نظم جي مهرباني جنهن کي ڪيمو انفارميٽڪس سڏيو ويندو آهي.اهو ڇا آهي ۽ اهو ڪيئن نئين دوائن کي دريافت ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿوجواب جيترو پيچيده آهي اوترو ئي دلچسپ آهي، ۽ هن پوسٽ ۾ اسين ان کي سادي انداز ۾ بيان ڪنداسين.

ڪيمي انفارميٽڪس ڇا آهي؟ ڪيمسٽري ۽ ڪمپيوٽر سائنس جو دلچسپ ميلاپ

سمجهڻ ڪيمينفارميٽڪس ڇا آهي؟تصور ڪريو ته توهان کي هڪ منفرد چاٻي ڳولڻي آهي جيڪا هڪ انتهائي پيچيده تالا کولي ٿي. پر اها چاٻي ڏهه ارب مختلف چاٻين جي جبل ۾ لڪيل آهي. ڪهڙو ڪم آهي! ڇا توهان تصور ڪري سگهو ٿا ته هر هڪ چاٻي کي دستي طور تي ڳولڻ ۽ ڪوشش ڪرڻ ۾ ڪيترو وقت ۽ ڪوشش لڳندي؟

خير، دواسازي جي صنعت هن وڏي چئلينج کي منهن ڏئي رهي آهي. تالا هڪ بيماري پيدا ڪندڙ پروٽين جي نمائندگي ڪري ٿو، ۽ چاٻي هڪ ڪيميائي ماليڪيول آهي جيڪو دوا ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو. ڏهاڪن کان، ماهرن هر نئين دوا ڳولڻ لاءِ 'دستي' نظام استعمال ڪيا آهن.، واقعي تمام گهڻي وقت، پئسو ۽ ڪوشش جي سيڙپڪاري ڪندي.

تشبيه ڏانهن واپس، تصور ڪريو ته توهان وٽ هاڻي هڪ آهي ذهين نظام اهو فوري طور تي ڏهن مان نو ڪنجين کي رد ڪرڻ جي قابل آهي جيڪي مناسب نه آهن. سسٽم توهان کي اهو به اندازو لڳائڻ ۾ مدد ڪري ٿو ته ڪهڙين ڪنجين ۾ سڀ کان وڌيڪ اميد افزا شڪل آهي، انهن کي گڏ ڪريو، ۽ انهن کي گروپن ۾ ترتيب ڏيو. بهترين! اهو، اصل ۾، ڪيمينفارميٽڪس جو جادو آهي.

ڪيمينفارميٽڪس ڇا آهي؟ پورٽل جي مطابق پب ميڊ، 'معلوماتي ٽيڪنالاجي جو هڪ شعبو آهي جيڪو ڪيميائي ڊيٽا جي گڏ ڪرڻ، اسٽوريج، تجزيو، ۽ هٿرادو ڪرڻ تي ڌيان ڏئي ٿو.' هي سائنسي نظم ڪيمسٽري ۾ پيچيده مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ ڪمپيوٽر سائنس ۽ ڊيٽا سائنس ٽيڪنڪ استعمال ڪندو آهياهو بنيادي طور تي دوا جي دريافت تي ڌيان ڏئي ٿو، پر ان جا ڪيترن ئي شعبن (زرعي ڪيميڪل، کاڌو، وغيره) ۾ ايپليڪيشن پڻ آهن.

ٻہ بنيادي ٿنڀ: ڊيٽا ۽ الگورتھم

ڪيمينفارميٽڪس ڪيئن ڪم ڪري ٿو اهو سمجهڻ لاءِ، اسان کي ان جي ٻن ضروري حصن بابت ڳالهائڻ گهرجي: ڪيميائي ڊيٽاهڪ پاسي، ۽ الگورتھم ۽ ماڊلٻئي طرف. بعد ۾ ڪيميائي ڊيٽا کي پروسيس ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن ۽ اهڙي طرح مفيد معلومات حاصل ڪندا آهن جيڪا دوا جي ترقي کي بهتر بڻائڻ جي اجازت ڏئي ٿي. اهو ڪرڻ لاءِ، سڀ کان پهريان هر موجوده ڪيميائي مرڪب سان لاڳاپيل سڀني ڊيٽا کي ڊجيٽل ڪرڻ ضروري آهي.

تنهنڪري اهو سڀ ڪجهه شروع ٿئي ٿو ماليڪيولز جي ڊجيٽلائيزيشنانهن کي ڊجيٽل طور تي خاص فارميٽ (جهڙوڪ SMILES، InChI، يا SDF فائلون) استعمال ڪندي نمائندگي ڪري سگهجي ٿو جيڪي ڪمپيوٽر سمجهي ۽ پروسيس ڪري سگهي ٿو. يقيناً، اسان سادي ڊرائنگ بابت نه ڳالهائي رهيا آهيون: اهي فائلون ايٽم، انهن جي بانڊ، انهن جي ٽي-dimensional structure، برقي چارج، جسماني ملڪيت، وغيره جهڙي معلومات کي انڪوڊ ڪن ٿيون. ان جي نتيجي ۾ قدرتي ۽ مصنوعي ٻنهي لکين ماليڪيولن کي ذخيرو ڪندڙ وڏا ڊيٽابيس وجود ۾ آيا آهن.

• هڪ ڀيرو ڪيميائي مرڪب، انهن جي سڀني خاصيتن سان، ڊجيٽل سطح تي آندا وڃن، ته پوءِ انهن تي ڪمپيوٽيشنل اوزار لاڳو ڪرڻ ممڪن آهي.
• هي اهو آهي جيڪو ڪيمينفارميٽڪس بابت آهي: ڪيميائي ڊيٽا لاڳو ڪرڻ انگ اکر، مشين لرننگ، مصنوعي ذهانت، ڊيٽا مائننگ ۽ نمونن جي سڃاڻپ جا طريقا.
• اهي سڀئي الگورتھم ۽ ماڊل ايتري وڏي مقدار ۾ ڊيٽا جي تجزيي کي تمام گهڻو تيز ڪن ٿا، جنهن جو آخري مقصد دوائون تيار ڪرڻ آهي.

ڪيمينفارميٽڪس ڪيئن نئين دوائن کي دريافت ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو

بنيادي طور تي، ڪيمينفارميٽڪس جيڪو ڪندو آهي اهو آهي دوا جي دريافت ۽ ترقي جي عمل جي هر مرحلي کي بهتر بڻايواهو سمجهڻ جي قابل آهي ته هي عمل هڪ ڊگهو ۽ پيچيده چڪر آهي جيڪو 10 کان 15 سال وٺي سگهي ٿو ۽ اربين ڊالر خرچ ڪري سگهي ٿو. پر ڪيمسٽري ۽ ڪمپيوٽر سائنس جي ميلاپ جي مهرباني هن ڪوشش جو گهڻو حصو تمام گهڻو آسان ڪيو ويو آهي. اچو ته ڏسون ته دوا جي ترقي جي شروعاتي مرحلن دوران اهو ڪيئن ممڪن آهي:

اسٽيج 1: دريافت ۽ تحقيق

دوا ٺاهڻ لاءِ، سائنسدان سڀ کان پهرين اهو تحقيق ڪندا آهن ته بيماري جو سبب ڇا آهي. انهيءَ سبب جي اندر، اهي هڪ حياتياتي هدف يا مقصد (جهڙوڪ پروٽين يا جين) جي سڃاڻپ ڪن ٿا جيڪو بيماري جي علاج لاءِ تبديل ڪري سگهجي ٿو.هن موقعي تي، ڪيمينفارميٽڪس اهو ڄاڻڻ ۾ مدد ڪري ٿو ته ڇا هڪ نشانو "منشيات جي قابل" آهي، يعني، جيڪڏهن ان ۾ هڪ آهي بولٽ (شروعاتي تشبيه ڏانهن موٽڻ) جنهن ۾ هڪ متعارف ڪرائڻ لاءِ چاٻي (ماليڪيول) ان کي تبديل ڪرڻ جي ڪوشش ڪرڻ لاءِ.

ان کان علاوه، ڊيٽا پروسيسنگ ٽيڪنڪ پڻ مدد ڪن ٿيون اميدوار ماليڪيولن جي سڃاڻپ ۽ تخليق ڪريو (چاٻين جا ٽُڪرا) جيڪي ٽارگيٽ سان لهه وچڙ ڪري سگهن ٿا. لکين مرڪبن جي جسماني جانچ ڪرڻ بدران، هڪ ورچوئل اسڪريننگ بهترين اميدوارن جي سڃاڻپ لاءِ وڏي ڊيٽابيس ۾. اهڙيءَ طرح، جيڪو ڪم ٻه کان چار سال لڳندو هو، هاڻي تمام گهٽ وقت ۾ ۽ پئسن ۽ ڪوشش جي گهٽ سيڙپڪاري سان پورو ڪيو ويندو آهي.

اسٽيج 2: پري ڪلينڪل مرحلو

پري ڪلينڪل مرحلي ۾، سڃاڻپ ڪيل سڀ کان وڌيڪ اميد رکندڙ مرڪب ورتا ويندا آهن ۽ انهن جي حفاظت ۽ اثرائتي جو جائزو وٺڻ لاءِ سختي سان مطالعو ڪيو ويندو آهي. اهي مطالعي عام طور تي ٻنهي تي ڪيا ويندا آهن ان ويٽرو (سيلز ۽ ٽشوز تي) جيئن حياتي ۾ (جانورن ۾). پر، ڪيمو انفارميٽڪس انهن سڀني مطالعي کي نقل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو سليڪو ۾يعني ڪمپيوٽر تي، ۽ نتيجا ليبارٽري ٽيسٽ سان تمام ملندڙ جلندڙ آهن. قدرتي طور تي، هي وسيلن ۽ وقت کي بچائيندو آهي، ۽ سوين بيڪار قسمن کي گڏ ڪرڻ کان بچائيندو آهي.

اسٽيج 3: ڪلينڪل آزمائشي مرحلا

جيڪڏهن پري ڪلينڪل مطالعي ڪامياب ٿين ٿا، ته مرڪب انساني جانچ ڏانهن منتقل ٿئي ٿو. يقيناً، اهڙو مرڪب ٽيسٽ ٽيوب ۾ يا ڊجيٽل سموليشن ۾ تمام گهڻو طاقتور ٿي سگهي ٿو. پر جيڪڏهن انساني جسم ان کي جذب نٿو ڪري، اهو زهر آهي، يا جگر ان کي تمام جلدي ميٽابولائيز ڪري ٿو، ته اهو هڪ دوا جي ناڪامي هوندي. تنهن ڪري، انسانن ۾ جانچ ڪرڻ کان اڳ، اهو ضروري آهي ته هڪ ... ADMET پراپرٽيز پريڊڪشن ٽيسٽ، جيڪو جذب، ورڇ، ميٽابولزم، اخراج ۽ زهر کي ماپي ٿو. انساني جسم ۾ موجود مرڪب جو.

خوشقسمتيءَ سان، ڪيمينفارميٽڪس ماڊل ADMET ملڪيت جي اڳڪٿي جا امتحان پڻ هلائي سگهن ٿا.اهو جانورن ۾ مرڪب جي جانچ ڪرڻ کان اڳ به ڪري سگهجي ٿو، ته جيئن شروعاتي طور تي مشڪلاتي اميدوارن کي رد ڪري سگهجي. ٻيهر، انهن ڊجيٽل سموليشنز کي انجام ڏيڻ سان ناڪام ڪلينڪل آزمائشن جو تعداد گهٽجي ٿو، انهي سان گڏ ٽيسٽ مضمونن کي استعمال ڪرڻ جي ضرورت (۽ نتيجي ۾ اخلاقي اثر).

نتيجي ۾، اسان وسيع انداز ۾ ڏٺو آهي ته ڪيمو انفارميٽڪس ڇا آهي ۽ اهو ڪيئن نئين دوائن کي دريافت ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو. هن سائنسي نظم جي اسڪيليبلٽي تمام گهڻي آهي.، تنهنڪري مستقبل ۾ وڌيڪ ۽ بهتر نتيجا متوقع آهن. ڪيمسٽري جي طاقت کي ڪمپيوٽيشنل انٽيليجنس سان گڏ ڪرڻ سان، بيمارين جي علاج لاءِ امڪانن جي هڪ پوري ڪائنات وڌيڪ تيز، صحيح ۽ اقتصادي طور تي کولي ٿي.