Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде использовали машинное обучение для определения сотен потенциальных лекарств-кандидатов для терапии COVID-19. На сегодняшний день известно несколько лекарств, одобренных для людей, которые нацеливаются на один или несколько белков человека для инфицирования здоровых клеток и репликации вируса в организме. Такие лекарства имеют высокой приоритет для перепрофилирования в средства против COVID-19, однако необходимо больше новых альтернативных вариантов.
Именно с этой проблемой стали работать ученые, пытаясь найти все наиболее эффективные средства из существующих сегодня баз данных лекарств. Они выделили 65 белков человека, которые взаимодействуют с SARS-CoV-2 и стали обучать ИИ для поиска кандидатов.
Всего ИИ проанализировал более 10 млн лекарственных средств, содержащих 200 млн химических веществ и определили лучшие для совпадения с 65 белками-мишенями.
Помимо идентификации лекарств-кандидатов ученые уже составили определенный рейтинг их потенциальной эффективности, исключили все варианты, которые могут быть небезопасны для человека, а также выяснили, каких из них будут взаимодействовать сразу с несколькими белками человека.
«Вычислительная стратегия для первоначального определения огромного количества химических веществ имеет огромное преимущество перед традиционными методами на культурах клеток, которые более длительные и дорогостоящие», — подчеркнули авторы.
«Наша база данных может служить ресурсом для быстрого выявления и тестирования новых безопасных стратегий лечения COVID-19 и других заболеваний, для которых актуальны те же 65 целевых белков», — сказал Анандасанкар Рэй, профессор молекулярной, клеточной и системной биологии, возглавлявший исследование. — Хотя нас мотивировала пандемия COVID-19, мы ожидаем, что наши прогнозы, основанные на более чем 10 миллионах химических веществ, ускорят открытие лекарств для борьбы не только с COVID-19, но и с рядом других болезней».
В другом исследовании ученые проанализировали чуть более скромную библиотеку препаратов — более 12 тысяч лекарственных средств, которое могли бы быть эффективны против COVID-19. Однако здесь изучались только те кандидаты, которые уже одобрены для человека или прошли тщательные проверки на безопасность для клинического тестирования. Из них ученые выделили кандидатов, которые могут безопасно воздействовать на SARS-CoV-2 в организме человека.
