ניו מקסיקו מאשרת את תוכנית התואר השני בהרדמה ב-UNM
מאת מייקל האדרל
מאיץ טיפולים חדשים
צוות UNM יוצר כלי חישובי רב עוצמה שיעזור לחוקרים לבצע סינון מהיר של מולקולות עבור נכסים נגד COVID
שנה למגיפת COVID-19, חיסונים המוניים החלו להעלות את הסיכוי המפתה לחסינות העדר שבסופו של דבר מצמצם או עוצר את התפשטות ה- SARS-CoV-2. אך מה אם חסינות העדר לעולם לא תושג במלואה-או אם הנגיף המוטנטי מוליד גרסאות היפר ויראליות המפחיתות את יתרונות החיסון?
שאלות אלה מדגישות את הצורך בטיפולים יעילים לאנשים שממשיכים לחלות בנגיף הקורונה. למרות שכמה תרופות קיימות מראות תועלת מסוימת, יש צורך דחוף למצוא תרופות חדשות.
בראשותו של אוניברסיטת ניו מקסיקו טיודור אופרה, MD, PhD, מדענים יצרו כלי ייחודי שיעזור לחוקרי תרופות לזהות במהירות מולקולות המסוגלות לנטרל את הנגיף לפני שהוא פולש לתאים אנושיים או משבית אותו בשלבים המוקדמים של הזיהום.
בעיתון שפורסם השבוע ב מחשב המודיעיןכך הציגו החוקרים חיוג חוזר-2020, חבילת קוד פתוח מקוון של מודלים חישוביים שיעזרו למדענים לבדוק במהירות מולקולות קטנות על המאפיינים הפוטנציאליים שלה להילחם ב- COVID.
"במידה מסוימת זה מחליף ניסויים (מעבדה), אומר אופרה, ראש משרד חטיבת מידע מתרגם בבית הספר לרפואה של UNM. "זה מצמצם את התחום של מה אנשים צריכים להתמקד בו. זו הסיבה שהצבנו את זה באינטרנט לכולם לשימוש. ”
הצוות של אופרה ב- UNM וקבוצה נוספת באוניברסיטת טקסס באל פאסו בראשות סומאן סירימוללה, הדוקטורט, החלו לעבוד על הכלי REDIAL-2020 באביב האחרון לאחר שמדענים ב- המרכז הלאומי לקידום מדעי התרגום (NCATS) פרסמו נתונים ממחקריהם החדשים של תרופות נגד COVID.
אתה רוצה למצוא מולקולות שעושות את כל הדברים האלה ולא לעשות את הדברים שאנחנו לא רוצים שהם יעשו.
"כשהייתי מודע לזה, חשבתי 'חכה רגע, יש כאן מספיק נתונים כדי שנוכל לבנות מודלים מוצקים של למידת מכונה'", אומר אופרה. התוצאות ממעבדות NCATS מצאו את יכולתו של כל מולקולה לעכב כניסה ויראלית, זיהומיות ורבייה, כגון האפקט הציטופתי - היכולת להגן על תא מפני הריגה על ידי הנגיף.
חוקרי ביו-רפואה נוטים לעתים קרובות להתמקד בממצאים החיוביים ממחקריהם, אך במקרה זה, מדעני NCATS דיווחו גם לאילו מולקולות אין השפעה נלחמת בנגיפים. הכללת נתונים שליליים למעשה משפרת את הדיוק של למידת מכונה, אומרת אופרה.
"הרעיון היה שנזהה מולקולות שמתאימות לפרופיל המושלם", הוא אומר. "אתה רוצה למצוא מולקולות שעושות את כל הדברים האלה ולא עושים את הדברים שאנחנו לא רוצים שהם יעשו."
נגיף הקורונה הוא יריב ערמומי, אומרת אופרה. "אני לא חושב שיש תרופה שתתאים הכל ל- T." במקום זאת, סביר להניח שחוקרים יחשבו קוקטייל רב תרופות התוקף את הנגיף במספר חזיתות. "זה חוזר לאגרוף של שניים", הוא אומר.
REDIAL-2020 מבוסס על אלגוריתמים של למידת מכונה המסוגלים לעבד במהירות כמויות עצומות של נתונים ולהציק לדפוסים נסתרים שאולי חוקר אנושי לא יכול לתפוס אותם. הצוות של אופרה אימת את תחזיות למידת המכונה בהתבסס על נתוני NCATS על ידי השוואתן מול ההשפעות הידועות של תרופות מאושרות ב- UNM DrugCentral מאגר מידע.
באופן עקרוני, זרימת עבודה חישובית זו גמישה וניתן להכשיר אותה להעריך תרכובות כנגד פתוגנים אחרים, כמו גם להעריך כימיקלים שטרם אושרו לשימוש אנושי, אומרת אופרה.
"הכוונה העיקרית שלנו נשארת שימוש מחדש בסמים, אבל אנחנו בעצם מתמקדים בכל מולקולה קטנה", הוא אומר. "זה לא חייב להיות תרופה מאושרת. כל מי שיבדוק את המולקולה שלו יכול להמציא משהו חשוב ".