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Nat Commun: 先进计算方法加速药物靶向治疗的开发

来源:本站原创 2018-09-04 16:21

2018年9月4日 讯 /生物谷BIOON/ --伦敦帝国理工学院,新加坡杜克国立大学医学院和比利时制药公司UCB合作发现了一种新的抗癫痫药物靶点和一种全新的方法,有望加速衰弱性疾病,如癫痫,的治疗与药物开发。

作者等人合作开发了一种先进的计算方法来预测新的药物靶点。作为概念性验证,研究人员将他们的计算方法应用于癫痫的靶点与药物发现研究。临床前模型测试结果验证了该靶点的有效性以及药物阻断后的抗癫痫效果。


(图片来源:www.pixabay.com)

“对药物靶标的鉴定非常具有挑战性,特别是对于大脑疾病,”作者解释说。 “通过我们的方法 - 我们将其命名为'目标发现的因果推理分析框架'或CRAFT - 我们在不到两年的时间内发现并验证了一种潜在的新型抗癫痫药物。我们不仅发现了一种新的候选药物,而且还创造了一项创新,保证通过加速识别人类疾病中的新药物分子来改变医学和改善生活。“

CRAFT利用基因组“大数据”,将系统级计算框架应用于药物靶标发现,将基因调控信息与因果推理相结合。从靶组织的基因表达数据开始,CRAFT的预测框架识别在疾病相关基因表达中起调节作用的细胞膜受体。这使研究人员能够了解疾病的作用机制,并计算预测潜在药物靶标的有效性。

癫痫是一种令人衰弱的脑部疾病,全球范围内大约三分之一的癫痫患者对所有目前可用的抗癫痫药物都有抗药性。传统的药物开发方法,特别是对于中枢神经系统的疾病,由于在发现的早期阶段药物靶标验证不充分而遭受较高的淘汰率。

“与传统的药物发现管道相比,CRAFT提供了一种基于系统遗传学框架的高效数据驱动方法,该方法允许在创纪录的时间内识别驱动疾病的基因网络及其主控制点 - 我们在此实施的用于预测膜的策略受体作为有效的药物靶点,然后可以在药物发现过程的最早阶段通过实验验证,“作者解释道。

CRAFT的系统遗传学方法取代了传统方法,即一次只检查复杂系统的一个组件。作者称:“我们首先根据其基因表达特征描述疾病,然后利用基因控制方式的知识,CRAFT确定预测对疾病状态发挥调节作用的膜受体。我们特别选择开发一种方法将疾病状态与可药物膜受体联系起来。因为超过一半的现有药物已知靶向膜受体,因此CRAFT能够保证药物的最大化再利用率以及对实验医学的概念及新药开发的快速证明。

学术界和工业界之间的伙伴关系是这一发现的关键。 “我们的合作为癫痫的药物发现铺平了一条全新的方式,”来自UCB的Kaminski博士说。 “我们从传统的药物筛选方法转向关键疾病驱动因素的计算识别,以便将它们与已经存在的具有所需作用模式的药物相匹配。这种新策略有可能大大加速药物开发过程并带来新的治疗方法给病人的速度要快得多。“(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Ground-breaking approach accelerates drug discovery process

原始出处:Prashant K. Srivastava et al. A systems-level framework for drug discovery identifies Csf1R as an anti-epileptic drug target, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-06008-4 

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