Ученые из Китая представили новый ИИ-инструмент, который может радикально ускорить поиск новых лекарств. Система под названием DrugCLIP способна за несколько часов проверить миллионы потенциальных лекарственных молекул на совместимость с тысячами белков – в десять млн раз быстрее, чем существующие компьютерные методы.
Обычно создание лекарства начинается с долгого и дорогого процесса. Ученые моделируют, как молекула лекарства «встраивается» в определенный участок белка в организме. Если форма подходит, значит лекарство, скорее всего, сможет повлиять на работу этого белка. Такие трехмерные симуляции требуют огромных вычислительных ресурсов и занимают много времени.
Команда под руководством Яньянь Лань из Университета Цинхуа решила пойти другим путем. Вместо медленных симуляций DrugCLIP работает как сверхбыстрый поисковик.
Алгоритм использует две нейросети: одна анализирует белки, другая – молекулу лекарства. Обе нейросети переводят форму и свойства объектов в набор чисел. Если молекула подходит белку, их числовые «отпечатки» оказываются близкими друг к другу в цифровом пространстве.
Чтобы система работала сразу с тысячами белков, ученые использовали другой ИИ – AlphaFold 2, который предсказывает трехмерную структуру белков. С его помощью были рассчитаны формы примерно 10 000 человеческих белков.
Однако у таких предсказаний есть проблема: участки белка, куда должно попасть лекарство, определить достаточно сложно. Поэтому исследователи разработали дополнительный инструмент GenPack, который уточняет эти участки и делает их пригодными для работы DrugCLIP.
В ходе испытаний система проанализировала белки, соответствующие примерно половине всех генов человека. За один день DrugCLIP сопоставил 500 миллионов молекул с 10 000 белков, выполнив около 10 триллионов проверок.
Важно и то, что DrugCLIP и база данных из 10 000 белков доступны бесплатно. Это значит, что ученые по всему миру уже сейчас могут использовать этот инструмент для поиска новых, потенциально жизненно важных лекарств.
Читайте по теме. Гаджет Allergen Alert за $200 определяет пищевые аллергены за 2 минуты
