广州企业利用AI、超算筛选出40个潜在抗新冠肺炎药物
2020-02-07 19:13 羊城派 原创
筛选出的药物对新冠病毒有抑制效果的概率将会非常高,而且其中部分可能非常有效,会在药物浓度很低的情况下,就达到不错的抑制效果。

文/羊城派记者 李钢

记者7日从广州智睿医药科技有限公司(下称智睿医药)了解到,该司依托广州呼吸健康研究院(钟南山团队)、中山大学生命科学学院等开展新药发现工作,研究团队通过人工智能筛选、活性验证和成药性评价的“三步走”方式进行抗2019-nCoV新药研发,利用人工智能辅助的虚拟药物筛选系统,以2019-nCoV冠状病毒主蛋白酶(3CLpro)的高分辨率晶体结构对收录已上市药物进行计算筛选,筛选获得打分较优的潜在有效化合物40个。

资料图/视觉中国

据介绍,智睿医药研究人员根据新型冠状病毒的结构推断,病毒的主蛋白酶(3C样蛋白酶3CLpro)是可靠的靶点,因为在冠状病毒生命周期各环节中,病毒侵入宿主细胞后复制过程是其生命周期的重要一步。当病毒附着并侵入宿主细胞后,病毒劫持宿主的核糖体并用于翻译其自身的复制酶多蛋白(ppla和pplab)。

只有主蛋白酶(3C样蛋白酶3CLpro)将复制酶多蛋白水解成独立的蛋白单元后,病毒才能进行正常的复制和转录。主蛋白酶是冠状病毒所特有,在人体内并没有与其相似或相同的蛋白,有效地抑制该酶的水解作用,可阻断冠状病毒的复制过程。

此外,研究人员将冠状病毒属的三个基因型用于同源建模,并与冠状病毒主蛋白酶的四个晶体结构对比后发现,主蛋白酶有一个高度保守的底物识别口袋,特异性好。

智睿医药科研团队分别调动平台中上市化合物库、临床化合物及活性化合物库,借助人工智能辅助建模筛选包括达芦那韦、阿巴卡韦抗HIV药物,抗肝炎病毒药物如波普瑞韦,抗免疫剂如特比萘芬等。

其中,达芦那韦已得到李兰娟团队体外细胞试验证明:达芦那韦在300微摩尔浓度下,能显著抑制病毒复制,与未用药物处理组比较,抑制效率达280倍。

智睿医药项目经理杨艳在接受记者采访时说,虚拟药物筛选系统利用人工智能辅助天河二号的超算设备进行筛选,其中,智睿医药小分子化合物库(化合物3D结构数据库)的数量级别达到1亿以上,蛋白质3D结构数据库的数量级达到10万以上。

而这一做法的原理在于,针对病毒结构的特定靶点,如2019-nCoV的主蛋白酶(3CLpro),虚拟化合物与其对接,通过多个指标,评价其对接的情况,结合越好,代表药物效果更好。

筛选出的药物对新冠病毒有抑制效果的概率将会非常高,而且其中部分可能非常有效,会在药物浓度很低的情况下,就达到不错的抑制效果。

杨艳说,筛选出潜在化合物后,可以直接去进行体外试验,进而临床试验,提高成功效率。

“几天前我们筛选出的化合物之一达芦那韦,就被证实体外细胞实验效果很好,那么极有机会上临床,临床试验通过后,成为新冠肺炎的药物。”(更多新闻资讯,请关注羊城派 pai.ycwb.com)

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