來自劍橋大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)確定了200種預(yù)計(jì)對COVID-19有效的獲批藥物，其中40種目前正在進(jìn)行COVID-19臨床試驗(yàn)。
近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的一項(xiàng)研究中，劍橋大學(xué)米爾納療法研究所和古爾研究所領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組采用組合計(jì)算生物學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)，創(chuàng)建一份涉及SARS-CoV-2感染的蛋白質(zhì)全面地圖——從幫助病毒侵入宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)到感染后產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。通過使用人工智能(AI)方法檢查這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，他們能夠識(shí)別參與感染的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，以及可能被藥物靶向的生物途徑。
迄今為止，治療COVID-19的小分子和抗體方法大多是目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)或已經(jīng)通過臨床試驗(yàn)并獲得批準(zhǔn)的藥物。大部分的焦點(diǎn)都集中在幾個(gè)關(guān)鍵的病毒或宿主目標(biāo)上，或者是途徑上——比如炎癥，在這些途徑上，藥物治療可以作為一種干預(yù)手段。
該團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算機(jī)建模對近2,000種獲批藥物進(jìn)行了“虛擬屏幕”，并確定了可能有效對抗COVID-19的200種獲批藥物。其中40種藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)，研究人員認(rèn)為這支持了他們所采取的方法。
當(dāng)研究人員測試了與病毒復(fù)制有關(guān)的一類藥物時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)其中兩種藥物——一種抗瘧藥和一種用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物——能夠抑制病毒，這為他們基于數(shù)據(jù)的方法提供了初步驗(yàn)證。
研究人員表示，“我們使用最新的機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，確定了200種可能幫助我們治療COVID-19的批準(zhǔn)藥物。其中，160種以前沒有被發(fā)現(xiàn)與這種感染有關(guān)。這將給我們提供更多的武器來對抗病毒。”
利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，該團(tuán)隊(duì)根據(jù)藥物在SARS-CoV-2感染中的首要作用對其進(jìn)行分類:針針對病毒復(fù)制和針對免疫反應(yīng)。然后，他們提取了一些參與病毒復(fù)制的細(xì)胞，并用來自人類和非人類靈長類動(dòng)物的細(xì)胞系進(jìn)行測試。
特別值得注意的是兩種藥物，柳氮磺胺吡啶(用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和克羅恩病等疾病)和丙鳥嘌呤(抗瘧藥)，研究小組發(fā)現(xiàn)，這兩種藥物減少了SARS-CoV-2病毒在細(xì)胞中的復(fù)制，提高了它們潛在用于預(yù)防感染或治療COVID-19的可能性。
