Израильские ученые используют машинное обучение, чтобы открыть путь к антивиральным лекарствам

11.04.2021 18:56

Новое 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

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
30.07.2020

В Израиле разработали самодезинфицирующуюся защитную маску

Дезинфекция осуществляется слаботочным нагреванием углеродного слоя в маске.​...
Наука и технологии
20.10.2017

Израильские ученые научились распознавать болезни по морганию

Изобретенное в Технионе устройство определяет болезнь Паркинсона и базедову болезнь

Лента новостей:

Израиль
Израиль
29.07.2025

Выросло число жертв войны с Ираном: в больнице скончался пострадавший в Реховоте

В больнице "Каплан" в Реховоте скончался 85-летний мужчина, получивший ранения в результате...
Израиль
28.07.2025

Смотрич принял решение остаться в коалиции

"В конечном счете, главное – это результат, которым должен стать разгром ХАМАСа"
В мире
В мире
28.07.2025

Трамп: мы знаем о местонахождении заложников

Дональд Трамп заявил, что Израилю и США известно, где именно в секторе Газы террористы прячут некоторых заложников....
В мире
28.07.2025

В ООН пройдет конференция по вопросу двух государств. Без США и Израиля

Цель конференции — наметить параметры дорожной карты создания палестинского государства.
В мире
27.07.2025

Грэм: Израиль собирается сделать в Газе то же, что мы сделали в Токио и Берлине

"Думаю, президент Трамп убедился, и я, безусловно, убедился, что невозможно договориться о прекращении...
В мире
27.07.2025

Венгрия запретила въезд в страну рэперам-антисемитам

Ирландской рэп-группе Kneecap запрещено посещать страну в течение следующих трех лет.
Бизнес
Бизнес
18.03.2025

Брин покупает израильскую компанию Wiz за 32 млрд долл

Компания Alphabet, управляющая Google покупает израильский стартап Wiz, работающий в сфере...
Бизнес
9.01.2025

Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год

Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Бизнес
24.12.2024

Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?

Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь...
Бизнес
17.07.2024

Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл

Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Наука и технологии
Наука и технологии
29.05.2025

У берегов Израиля обнаружены бактерии, устойчивые к антибиотикам

Эти микроорганизмы могут вызывать болезни как у людей, так и у морских животных, а также угрожают аквакультуре.
Наука и технологии
28.05.2025

ЦАХАЛ успешно применил лазерную систему ПРО «Щит света» для перехвата БПЛА «Хизбаллы»

ЦАХАЛ успешно применил лазерную систему "Щит света" ("Маген Ор") для перехвата беспилотников "Хизбаллы"....
Медицина
Медицина
15.06.2025

Обновленный режим работы медучреждений больничной кассы «Меухедет»

В связи с ситуацией в сфере безопасности и в соответствии с указаниями Министерства здравоохранения, в воскресенье...
Медицина
29.05.2025

В Израиле впервые пересадили искусственное сердце

В Израиле проведена успешная операция по трансплантации искусственного сердца.
Медицина
29.04.2025

Мобильная клиника: комплексное обследование для женщин рядом с домом

Около 140 женщин прошли обследование в передвижной клинике женского здоровья «Меухедет» в Гиватайме...
Медицина
31.03.2025

Коалиция не поддержала новоназначенного руководителя ШАБАК

"Замена человека с мировоззрением с Каплан другим человеком с похожим мировоззрением не решает проблему, а лишь увековечивает...
Деньги
Деньги
5.06.2025

Израиль продал вооружений на рекордные 14,8 млрд долл

Экспорт оборонной продукции Израиля в 2024 году составил рекордные $14,8 млрд.
Деньги
3.04.2025

Пошлины Трампа: последствия для Израиля

Надежда правительства Израиля на то, что отмена последних остававшихся пошлин на американскую сельхозпродукцию позволит избежать введения американских...
Деньги
1.04.2025

Израиль отменил все пошлины на импорт из США

Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Культура
Культура
18.05.2025

Голосование зрителей на Евровидении заткнуло рот ненавистникам Израиля

Юваль Рафаэль поразила весь мир, заняв второе место на конкурсе Евровидение, который прошел в Базеле.
Культура
27.04.2025

Празднуем День независимости в сердце страны: фестиваль в парке Нахаль Кане, Самария

В предстоящий День независимости (1 мая) Региональный совет Шомрон и Еврейский национальный фонд (ККЛ)...
Культура
9.04.2025

Спилберг возглавил список богатейших селебрити от Forbes

Режиссер Стивен Спилберг возглавил список богатейших знаменитостей мира по версии журнала Forbes.
Публицистика
Публицистика
10.07.2025
 Александр Непомнящий

Би-бип и Испанский стыд

Не так давно социалистическое испанское правительство, движимое пылом прогрессивистской нравственной доблести, с торжественным...
Публицистика
6.07.2025
 Игорь Черниховский

Маша на розовом пони

Совсем неслучайно, когда в нашем мире случаются большие потрясения, в их кровавом свете предельно ясно...
Публицистика
3.07.2025
 Александр Вассерман

Как правильно купить квартиру в Израиле: пошаговая инструкция

Покупка квартиры в Израиле — это серьёзное финансовое решение. Ниже...
Репатриация
Репатриация
9.04.2025

Празднуем Песах на иврите: что нужно знать новым репатриантам

Вы, конечно, знаете, что такое маца. А Агада? А херут? Если вы новый репатриант, вам пригодятся базовые слова и фразы на иврите, связанные с...
Репатриация
30.03.2025

Как сегодня работают частные ульпаны в Израиле?

В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно остановило программу «Ваучер» по изучению...
Репатриация
30.12.2024

Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ

Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21 год содействует участию молодежи из разных стран в...
Юмор
Юмор
9.08.2021

Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»‎

После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Юмор
30.01.2021
 Борис Прусский

Лимерика

Израильский певец и музыкант Борис Прусский посвятил шуточное стихотворение инаугурации...
Юмор
16.07.2020

Наши резервы

Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Юмор
27.05.2020

Проверка Бузагло

"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."
Юмор
16.05.2020

Ограбление

Охана, владелец фирмы "Мойдодыр", совсем было собирался закрыть свой магазин, когда в помещение внезапно ворвался подозрительный тип с закрытым...