PLOS子刊:我国学者通过AI筛选,发现比瑞德西韦效果更好的新冠药物
日期:2021-01-07

撰文 | 王聪

 

编辑 | nagashi
排版 | 水成文

 

在突发公共卫生事件中,重新利用现有药物被认为是一种捷径,因此,在2020年的新冠大流行期间,许多科学家和医药公司花费了大量时间在已经上市的药物中寻找能够治疗新冠肺炎 (COVID-19) 的药物。

 

人工智能 (AI) 作为一种新兴的颠覆性技术,正在逐步释放着科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并深刻改变了人类生产生活方式和思维方式。 目前,人工智能已经在手机、人脸语音识别、围棋,甚至结构生物学等领域大显身手,并且在不断扩大其应用领域。

 

值得注意的是,一直以来“ AI+医疗 ”被人们寄予厚望,它可以在减轻医疗负担的同时,减少误诊漏诊的的发生。可以说,人工智能已然对经济发展、社会进步等方面产生重大而深远的影响。

 

近日,中国科学院深圳先进技术研究院 魏彦杰 等人在 PLOS Computational Biology 杂志发表了题为:A novel virtual screening procedure identifies Pralatrexate as inhibitor of SARS-CoV-2 RdRp and it reduces viral replication in vitro 的研究论文。

 

研究团队通过AI计算机筛选,发现原本用于治疗淋巴瘤的化疗药物Folotyn (普拉曲沙) 可能是治疗新冠肺炎的有效药物。

 

体外实验表明, 在相同的实验条件下, Folotyn (普拉曲沙) 比吉利德公司的 瑞德西韦 (Remdesivir) 更有效抑制新冠病毒 (SARS-CoV-2) 复制 。现在瑞德西韦已经被FDA批准用于治疗住院的新冠肺炎患者。

 

 

人工智能(AI)已广泛用于药物研究和发现,该研究团队团队发现,利用深度学习和分子模拟的混合方法可能比基于单一方法效果更好。

 

该团队使用不同AI平台筛选了1906种当前市售药物库,以了解它们与新冠病毒的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRP) 的结合能力。 对于像新冠病毒 (SARS-CoV-2) 这样的RNA病毒,RdRp对于病毒的复制和感染细胞并存活至关重要。

 

吉利德 公司开发的瑞德西韦(Remdesivir)就是通过与RdRp结合并干扰冠状病毒的RNA合成。目前瑞德西韦(Remdesivir)已经被FDA批准上市,用于治疗住院的新冠肺炎患者。

 

研究团队通过计算模型筛选出了四种候选药物:Folotyn(普拉曲沙) ,抗生素阿莫西林阿奇霉素,以及吉利德公司的丙型肝炎药物Sovaldi (索非布韦) 

 

 

其中的Folotyn(普拉曲沙) 和阿奇霉素,能够抑制新冠病毒 (SARS-CoV-2) 在细胞中的复制。

 

 

Folotyn(普拉曲沙) Allos Therapeutics公司开发的一款叶酸代谢抑制剂,于2009年9月获得FDA批准上市, 是首个用于治疗外周T细胞淋巴瘤 (PTCL) 的二氢叶酸还原酶抑制剂。

 

 

自新冠大流行以来,许多基于人工智能的药物筛选方法已用于新冠肺炎药物的再利用研究。之前也有研究发现阿奇霉素是潜在的新冠治疗药物。

 

克利夫兰医疗中心通过AI技术分析了近27000个新冠患者,发现服用睡眠辅助药物褪黑素的人感染新冠病毒的比例更低。

 

AI药物研发公司 Benevolent 通过AI技术发现礼来公司的类风湿关节炎药物Olumiant可能对新冠肺炎(COVID-19) 有效。该药物也已获得FDA紧急使用授权,作为瑞德西韦(Remdesivir)的辅助药物,用于新冠住院患者的治疗,二者组合使用,相比仅使用瑞德西韦,能够缩短重症患者的恢复时间12.5%。

 

需要指出的是,中国科学院深圳先进技术研究院的研究人员指出,Folotyn(普拉曲沙) 作为一种癌症化疗药物,与多种副作用有关,其目前仅限于治疗外周性T细胞淋巴瘤。 因此,尽管体外实验表明该药物对抑制新冠病毒在细胞内的复制效果显著,但该药物对新冠患者的临床用途可能有限。

 

尽管如此,这项研究更重要的是表明人工智能(AI)技术能够用于帮助老药新用,针对新冠病毒(SARS-CoV-2)的靶标进行虚拟药物筛选,加快药物发现流程。
据悉,中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队目前正在开发其他计算方法,希望发现可治疗新冠肺炎(COVID-19) 的新药。

 

论文链接:

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1008489

来源:生物世界

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