Израильские ученые используют машинное обучение, чтобы открыть путь к антивиральным лекарствам
11.04.2021 18:56Новое открытие позволяет ускорить процесс поиска молекул, обладающих лекарственным эффектом.
Почему нет лекарств, которые могут вылечить Covid, SARS или грипп? Почему, если у вас ангина, вам прописывают антибиотик, а при вирусной инфекции вам говорят "надо потерпеть"? Почему у нас до сих пор нет противовирусных препаратов в таком же количестве, разнообразии и при той же эффективности, что и антибиотики?
В отличие от антибиотиков (действие которых широкое и поражает целый ряд микроорганизмов), противовирусные препараты обычно предназначены для борьбы с одним вирусом. Из-за такой ограниченности фармацевтическим компаниям невыгодно инвестировать в разработку новых противовирусных препаратов. В результате терапевтические препараты, не связанные с ВИЧ, составляют менее 1% от общего рынка лекарственных средств, что прямо контрастирует с преобладанием вирусных инфекций в повседневной жизни. Хотя очевидным решением этой проблемы является разработка противовирусных препаратов, которые можно использовать для лечения множества таких заболеваний, поиск таких препаратов широкого спектра действия оказался весьма труднодостижимой задачей.
Новаторское исследование, проведенное в сотрудничестве между лабораторией профессора Рои Амита из Техниона - Израильского технологического института (факультет биотехнологии и пищевых технологий), и группой профессора Ярона Оренштейна из Школы электротехники и вычислительной техники Университета им. Бен-Гуриона в Негеве, впервые открывает реальный путь к достижению этой цели. Исследование, проведенное доктором Ноа Кац, демонстрирует, что комбинированный подход к синтетической биологии и машинному обучению может привести к открытию молекул, способных связывать белки двух разных вирусов, тем самым блокируя их размножение в организме.
Традиционный метод выявления лекарственных средств заключается в применении малопроизводительного и трудоемкого поиска молекул, которые могут выполнять требуемую функцию. Напротив, подход синтетической биологии и машинного обучения направлен на отображение «пространства» потенциальных взаимодействий, что позволяет с высокой степенью надежности предсказать молекулы с желаемыми свойствами. Для этого сначала создается большой и высококачественный экспериментальный набор данных из библиотеки (то есть коллекции) различных известных и предполагаемых потенциальных молекул, связывающих вирус с белками. Затем набор данных используется для обучения нейронной сети, чтобы позволить ей сформировать многомерную математическую функцию, представляющую способность группы связываться с белками.
После вычисления такую функцию можно использовать в обратном порядке - для идентификации областей с высокой связывающей способностью и извлечения «предсказанных» молекул, которые ранее не тестировались. Затем эти предсказанные молекулы могут быть синтезированы и протестированы на желаемую биологическую функциональность. Исследователи применили этот подход, чтобы сначала составить карту связывающего пространства двух разных белков оболочки от двух разных вирусов, атакующих бактерии, а затем синтезировали и подтвердили молекулы РНК, которые, как было предсказано, находятся на границе между двумя пространствами и, следовательно, обладают обоими функциональные возможностями. Это достижение предоставляет научному сообществу новый путь, который можно использовать для идентификации новых последовательностей РНК, потенциально способных стать ключевыми ингредиентами противовирусных препаратов широкого спектра действия.
Источник: MFA
Фото: Авторы исследования - проф. Рои Амит, проф. Ярон Оренштейн, д-р Ноа Кац / Технион, Pixabay
Читайте также:
Израильские ученые объяснили, почему COVID-19 так опасен для пожилых
С начала пандемии коронавируса все мы знаем, что пожилое...Исследователи Техниона открыли новый путь борьбы с раковыми клетками
Цикл фолиевой кислоты - «слабое место» раковых клеток.В Израиле разработали самодезинфицирующуюся защитную маску
Дезинфекция осуществляется слаботочным нагреванием углеродного слоя в маске....Израильские исследователи разработали портативные устройства ранней диагностики заболеваний
Носимые портативные устройства предоставляют...Израильские ученые научились распознавать болезни по морганию
Изобретенное в Технионе устройство определяет болезнь Паркинсона и базедову болезньЛента новостей:
Планомерное разрушение системы ПВО на севере Израиля
Военный корреспондент портала walla Амир Бухбут опубликовал материал о значении удара Хизбаллы...ЦАХАЛ нанес удары по целям в южном Ливане. Видео
ЦАХАЛ сообщает о нанесении ударов по целям в южном Ливане.Резервисты организуют в Тель-Авиве демонстрацию с требованием отставки Галанта
“Не дадим Галанту построить палестинское государство на крови наших братьев”ЦАХАЛ сообщил о гибели пяти военнослужащих в секторе Газы
В бою на севере сектора Газы погибли пять военнослужащих ЦАХАЛа.Израиль отвергает решение ГА ООН о повышении статуса Палестинской автономии
Правительство Израиля единогласно утвердило сегодня (15.5) предложение премьер-министра...ЕС пригрозил Израилю ухудшением отношений
«Если Израиль продолжит военную операцию в Рафахе – серьезное напряжение в отношениях с ЕС ему обеспечено»Байден наложит вето на законопроект о помощи Израилю
Президент США Джо Байден наложит вето на законопроект о бесперебойных поставках оружия Израилю, если он будет принят в Конгрессе.Берлин отдаёт виллу Геббельса даром
Глава департамента финансов сената федеральной земли Берлин Штефан Эверс заявил, что виллу Геббельса может безвозмездно забрать себе любой...Статистика ООН: число убитых в Газе женщин и детей за 2 дня сократилось в 2 раза
ООН опубликовала данные о количестве погибших, о которых сообщили Министерство здравоохранения Газы, управляемое...Генассамблея ООН рекомендовала принять «государство Палестина» в члены Организации Объединенных Наций
В ходе заседания его участники приняли предложенную Объединенными Арабскими...Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии израильской газеты...Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS
Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле
Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр Биньямин Нетаниягу,...Uber уходит из Израиля
Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера
Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...Рождаемость падает во всем мире, но в Израиле сложилась уникальная ситуация
Исследование: демографическая ситуация в Израиле резко отличается...Система ПВО SPYDER All in One прошла успешные испытания, заявляет Rafael
Конфигурация, получившая название SPYDER All in One, включает в себя...Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео
Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море и в Красном море.Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык
Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке...Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья
Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...Реформа получения медицинских услуг в Израиле: лечение - в любой больнице
Согласно положениям реформы, каждому пациенту будет предложено...Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле
Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...Атака Ирана на Израиль обвалила биткоин
Рынок криптовалют пережил стремительное падение после ударов Ирана по территории Израиля.«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%
Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств
Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...Памяти Дня Катастрофы и героизма
5 мая с заходом солнца весь Израиль и все евреи мира будут вспоминать павших и выживших в День катастрофы и героизма европейского еврейства....Умерла лауреат Премии Израиля Наоми Полани
В возрасте 96 лет скончалась лауреат Премии Израиля в области исполнительского искусства, театра и танца Наоми Полани.Новый израильский сериал о разведке
Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий в соавторстве...Мисс Ирак пришла на церемонию вручения премии «Оскар» в платье с именами заложниц ХАМАСа
Сара Идан, мисс Ирак-2017, пришла на вечеринку Элтона Джона по случаю вручения премии «Оскар»...Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля
Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...Взаимоотношения между Израилем и Армией его Обороны часто описываются весьма неоднозначными формулировками. То ли государство, у которого есть армия, то ли армия, у которой есть государство. То ли правительство, которому подчиняется Генштаб, то ли Генштаб, который командует правительством. То ли народ, которому служат генералы, то ли генералы, которых обслуживает народ.
Бешенство симулякра
Смысл идеологии «вокизма» как раз и заключается в том, чтобы вытеснить мир реальных проблем, подменить...«Политевровидение - 2024»
Чего на «Евровидении» было больше-политики или музыки? Ответ на зеркальной...Мы не мстим, мы выживаем
Знаете, люди из развитых стран очень любят говорить, что неужели же мы...Младенец Астианакс и микроволновка
Юлия Латынина — о протестах свободных, желающих быть...И это лучший друг Израиля?
А я рад, что США прекратили поставки оружия в Израиль. Потому что маски, наконец-то,...В этом году в программе приняло участие 120 врачей, которые, несмотря на ситуацию в сфере безопасности, приехали и остались в Израиле. Среди участников программы в этом году есть несколько семейных пар, приехавших с детьми.