Поиск новых способов лечения нового коронавируса и его постоянно меняющихся разновидностей был непростой задачей для исследователей, особенно когда процесс разработки и открытия традиционных лекарств может занять годы. Исследователь из Университета штата Мичиган и его команда используют высокотехнологичный подход, чтобы определить, могут ли лекарства, уже имеющиеся на рынке, выполнять двойную функцию при лечении новых вариантов COVID.

"Вирус COVID-19 представляет собой проблему, потому что он продолжает развиваться", - сказал Бин Чен, адъюнкт-профессор Колледжа медицины человека. "Используя искусственный интеллект и действительно большие наборы данных, мы можем перепрофилировать старые лекарства для новых целей".

Для решения этой задачи Чен собрал международную команду исследователей, обладающих опытом в самых разных областях - от биологии до информатики. Сначала Чен и его команда обратились к общедоступным базам данных, чтобы найти уникальные сигнатуры экспрессии генов коронавируса из 1700 транскриптомных профилей хозяина, полученных из тканей пациентов, клеточных культур и моделей мышей. Эти сигнатуры выявили биологию, общую для COVID-19 и его разновидностей.

Обладая сигнатурой вируса и зная, какие гены необходимо подавить, а какие активировать, команда смогла использовать компьютерную программу для скрининга библиотеки лекарств, состоящей из одобренных FDA или исследуемых препаратов, чтобы найти кандидатов, которые могли бы скорректировать экспрессию сигнатурных генов и дополнительно подавить коронавирус от размножающийся. Чен и его команда обнаружили одного нового кандидата, IMD-0354, препарат, который прошел первую фазу клинических испытаний для лечения атопического дерматита. Группа в Корее позже заметила, что он в 90 раз эффективнее против шести вариантов COVID-19, чем ремдесивир, первый препарат, одобренный для лечения COVID-19. Команда также обнаружила, что IMD-0354 подавляет самокопирование вируса, стимулируя пути иммунного ответа в клетках-хозяевах. Основываясь на полученной информации, исследователи изучили пролекарство IMD-0354 под названием IMD-1041. Пролекарство - это неактивное вещество, которое метаболизируется в организме с образованием активного лекарственного средства.

"IMD-1041 еще более перспективен, поскольку он доступен для приема внутрь и был исследован при хронической обструктивной болезни легких, группе заболеваний легких, которые блокируют поток воздуха и затрудняют дыхание", - сказал Чен. "Поскольку структура IMD-1041 не раскрыта, мы разрабатываем новую платформу искусственного интеллекта для разработки новых соединений, которые, как мы надеемся, могут быть протестированы и оценены на более продвинутых моделях на животных".

Исследование было опубликовано в журнале Это наука.

Этим проектом руководили два старших аспиранта лаборатории Чена: Цзин Син, который недавно стал молодым исследователем в Китайской академии наук, и Рама Шанкар, при поддержке исследователей из Института Пастера в Корее, Шанхайского института Materia Medica, медицинского отделения Техасского университета, Spectrum Health в Гранд- Рапидс и Стэнфордский университет.