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新的AI系统可以从头开始设计药物

科学家开发了一种人工智能 (AI) 系统,可以从头开始学习设计药物分子,从而有可能加速新药的开发。该系统称为结构进化的强化学习 (释放),包括两个神经网络,可以将其视为教师和学生。老师知道大约170万种已知的生物活性分子的化学结构词汇背后的语法和语言规则。通过与老师合作,学生会随着时间的推移而学习,并在提出可能用作新药的分子方面变得更好。

美国教堂山北卡罗来纳大学 (University of North Carolina) 的亚历山大·特罗莎 (Alexander Tropsha) 表示: “如果我们将这一过程与学习一种语言进行比较,那么在学生学习分子字母和语言规则后,他们就可以创造新的 '单词' 或分子。”如果新分子是现实的并且具有预期的效果,则老师会批准。如果没有,老师会反对,迫使学生避免不良分子并创造良好分子。Tropsha说。

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释放是虚拟筛选的一项强大创新,虚拟筛选是制药行业广泛用于识别可行候选药物的计算方法。虚拟筛选允许科学家评估现有的大型化学文库,但该方法仅适用于已知的化学物质。释放具有创造和评估新分子的独特能力。

“使用虚拟筛选的科学家就像顾客在餐馆点菜。可以订购的东西通常受到菜单的限制,“来自UNC的Olexandr Isayev说,他是发行版的创建者之一。伊萨耶夫说: “我们想给科学家一家杂货店和一名私人厨师,他们可以创造任何他们想要的菜肴。”

该团队使用释放来产生具有其指定特性的分子,例如所需的生物活性和安全性。他们还使用释放方法设计了具有定制物理特性 (例如熔点和在水中的溶解度) 的分子,并设计了对与白血病相关的酶具有抑制活性的新化合物。

Tropsha说: “该算法能够设计具有特定生物活性和最佳安全性的新的,因此可立即获得专利的化学实体,对于不断寻找新方法来缩短将新药引入临床试验所需时间的行业来说,应该具有很高的吸引力。”

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