化学の研究助教授であるベン・ブラウンは、オピオイドの蔓延について考えるとき、問題を分子レベルで見ています。 オキシコドンなど、医療で合法的に使用されている鎮痛剤は依存性が高いが、その分子が体内のタンパク質とどのように相互作用するかをより深く理解することで、依存性のない代替薬の処方につながる可能性があると同氏は述べた。
5月、国立薬物乱用研究所はブラウンに対し、この分野での研究を推進するために5年間で150万ドルを授与した。 ヴァンダービルト依存症研究センターおよびタンパク質ダイナミクス応用人工知能センターの所属教員であるブラウン氏は、数十億もの潜在的なオピオイド薬を分析して、重要なタンパク質とどのように相互作用するかについての詳細な洞察を明らかにする人工知能を開発しています。 助成金の残りの 875,000 ドルは、ブラウンの研究に関連する間接的および管理コストとしてヴァンダービルトに送られます。
ブラウン博士は、オピオイドと結合する中枢神経系のシグナル伝達タンパク質である Mu-オピオイド受容体に研究を集中する予定です。 これらの受容体は、痛み、ストレス、気分、その他の機能を調節します。 これらの受容体を標的とする薬物は最も強力な鎮痛薬の一つですが、最も依存性も高いものでもあります。
この助成金は、物質使用障害の化学および薬理学におけるアベニール賞であり、非常に革新的な研究を提案し、依存症科学の将来を代表する初期段階の研究者にNIDAから授与されます。
ベンが科学と科学コラボレーションにもたらすエネルギーと熱意は傑出しており、彼がこの分野の若き先駆者として認められるのは当然のことです。 ベンは、タンパク質ダイナミクス応用 AI センターの設立に貢献した知的貢献者の 1 人です。 私はベンがコンピュータ支援創薬の複数の中核的側面において根本的な進歩を遂げることを期待しています。」
Hassane Mchaourab 氏、タンパク質ダイナミクス応用 AI センター所長、Louise B. McGavock 氏、分子生理学および生物物理学教授
ブラウンの計算プラットフォームは、薬物とタンパク質の相互作用を、その動的な物理的動きを考慮した方法でモデル化します。 構造変化と呼ばれるこれらの動きはミリ秒単位で発生する可能性があり、タンパク質の挙動や小分子薬との結合や相互作用に大きな違いをもたらします。
この動きをコンピューターでモデル化することで、アルゴリズムはタンパク質と薬物がどの程度緊密に相互作用するか、そしてこの相互作用の影響をより効果的に予測できるようになります。 この情報は、数十億の潜在的な薬剤をスクリーニングするために使用されます。これは、非常に動的なタンパク質としては前例のない規模であり、依存性の副作用が少ない特性を備えた新しい薬剤を設計するために使用されます。
タンパク質の構造とタンパク質が薬物とどのように相互作用するかをモデル化する計算プラットフォームはすでに存在しますが、それらは構造変化をほとんど無視しており、新薬がどのように挙動するかをほとんど予測できません。 その原因の 1 つは、アルゴリズムのトレーニングに利用できるデータが不足していることです。
ヴァンダービルトの研究者クレイグ・リンズリー、ハイジ・ハム、フセヴォロド・V・グレヴィッチ、ライプツィヒ大学のマティアス・エルゲティ、上海マテリアメディカ研究所のウー・ベイリらからの豊富なデータをもとに、ブラウン教授は、博士が設計した薬物分子と受容体の合成、機能検証、構造特性評価を行う予定だ。研究者たち。 助成金のこのコンポーネントに続いて、ブラウン氏はデータを計算プラットフォームにフィードバックし、それをさらなる最適化ラウンド、つまり計算実験の反復フィードバック ループの開始点として使用できるようにします。
「小児患者が手術を受け、術後にオピオイドを服用し、その後問題を抱えているのを目にします。本当に悲しいことです」とブラウン医師は語った。 「したがって、目標は、依存症の危険を冒さずに鎮痛剤を提供することです。そして、依存症患者に対しては、回復を助ける新しい薬を提供することです。」
タンパク質ダイナミクスおよび VCAR における応用 AI センターに加えて、ブラウンの研究所属には構造生物学センターおよびヴァンダービルト ケミカル バイオロジー研究所が含まれます。
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#を使用してオピオイド中毒のサイクルを断ち切る
2024-01-20 04:22:00