Ученые ИТМО создали алгоритм, способный ускорить и упростить разработку препаратов для лечения аутоиммунных заболеваний. Используя методы машинного обучения, авторы уже обнаружили более 100 молекул-кандидатов, которые можно будет использовать в лекарствах. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Journal of Cheminformatics.
Селезеночная тирозинкиназа (Syk) участвует в работе иммунных клеток и играет важную роль в развитии аутоиммунных заболеваний, прежде всего, иммунной тромбоцитопении. Для ее лечения используют ингибиторы селезеночной тирозинкиназы — особые соединения, которые подавляют активность белка, устраняя симптомы болезни.
При этом не все известные соединения являются высокоэффективными и безопасными: например, фостаматиниб (одобренный препарат для лечения иммунной тромбоцитопении), согласно некоторым исследованиям, вызывает побочные эффекты и не всегда дает стабильный результат. Поэтому ученые ищут новые подходящие ингибиторы Syk. Обычно это делают вручную в лаборатории и такой поиск может занять годы.
Авторы новой работы решили ускорить и упростить процесс поиска новых соединений с помощью ИИ. Исследователи представили метод поиска ингибиторов селезеночной тирозинкиназы, объединяющий машинное обучение с генерацией новых молекул. Ученые использовали алгоритм FREED++, созданный для генерации новых малых молекул для конкретных терапевтических мишеней. Его адаптировали под поиск эффективных ингибиторов Syk. Как результат, алгоритм позволяет создавать химические соединения с заданными свойствами и находить новые молекулы на роль ингибиторов белка за считанные дни.
С помощью этой модели авторы уже получили 139 молекул-кандидатов, ингибирующих белок Syk. По цифровым оценкам ученых, они обладают высокой прогнозируемой активностью, выглядят перспективнее и безопаснее существующих аналогов. В будущем исследователи планируют экспериментально проверить наиболее перспективные молекул-кандидатов in vitro и in vivo, а также адаптировать подход для поиска ингибиторов других терапевтических мишеней.
