化学家开发分布式药物发现:寻找治疗被忽视疾病的药物Chemists Develop Distributed Drug Discovery: Finding Drugs For Neglected Diseases | ScienceDaily

环球医讯 / 创新药物来源:www.sciencedaily.com美国 - 英语2026-07-26 21:34:23 - 阅读时长4分钟 - 1560字
印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校的研究人员开发了分布式药物发现(D3)系统,这是一种创新的低成本策略,通过将药物发现过程分解为多个小任务并利用全球教育资源来加速治疗被忽视疾病(如结核病、麻风病、利什曼病、登革热和恰加斯病)的药物研发。该系统包括三个关键步骤:利用分布式计算识别候选药物分子、由全球化学专业学生合成这些分子,以及最终的生物学测试。这一方法不仅有望加速药物发现进程,还为学生提供了实践机会,并为发达国家和发展中国家搭建了合作桥梁,同时为被忽视疾病的患者带来希望。
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化学家开发分布式药物发现:寻找治疗被忽视疾病的药物

印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校(Indiana University-Purdue University Indianapolis, IUPUI)的研究人员开发了分布式药物发现(Distributed Drug Discovery, D3)系统,这是一种低成本新策略,旨在加速发现治疗被忽视疾病的药物,如结核病、麻风病、利什曼病、登革热和恰加斯病。

即使在经济繁荣时期,制药行业也常常不愿参与开发主要发生在低收入国家的疾病的治疗方法。在当前全球经济衰退时期,这种低成本的D3方法——在发现早期阶段利用分布式全球教育资源——显得更具吸引力。

分布式问题解决过程将大问题分解成小部分,然后"分发"到多个小型低成本站点以获得解决方案。几十年来,天文学家一直借助公众的帮助,要求世界各地的人们让家用电脑整夜保持开机状态。这些通常处于空闲状态的电脑会分析射电望远镜阵列扫描天空时接收到的海量空间噪声信号中的一小部分,寻找其中的模式。

今年发表在《组合化学杂志》(Journal of Combinatorial Chemistry)上的两项研究详细介绍了由印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校化学与化学生物学系的研究教授William Scott博士和IUPUI校长教授Martin J. O'Donnell博士开发的D3系统的前两个步骤。

D3系统在药物发现的三个关键阶段均采用分布式问题解决方法。第一步是识别候选药物分子。为此,IUPUI研究人员正在寻求全球被忽视疾病领域计算专家的建议,并利用世界各地多台个人电脑的计算能力,扫描D3合成过程可能生成的近乎无限数量的分子,以确定应合成的较少数量的候选药物分子。Scott博士和O'Donnell博士认为,这将有助于选择、合成和开发创新且廉价的药物来治疗这些被忽视的疾病。

在第二步中,D3使用创新的分布式教育方法来合成候选分子。来自世界各地的本科和研究生化学专业学生将合成这些候选分子的子集,作为他们合成化学常规训练的一部分。目前,IUPUI、印第安纳波利斯大学以及波兰、俄罗斯和西班牙的大学的学生已经展示了他们的能力,能够制造出被个人电脑识别为药物发现潜在候选者的分子(或分子的部分)。

据Scott博士称,初步结果非常有希望。他说:"在全球各地学习化学合成技能的同时,学生们合成了新的分子用于药物先导测试。这些分子达到与工业所需相同的质量标准。同时,学生们热情地参与合成实验室工作。他们很享受看到自己的工作如何推进科学,从而为那些患有被忽视疾病的患者带来改变。"

D3的第三步是对学生合成的分子进行生物学测试。Scott博士和O'Donnell博士希望,药物发现在计算和合成阶段分布式问题解决的成功,能够鼓励他们的生物学同事开发简单、廉价的测试方法,使全球学生能够参与药物先导发现的最后阶段。目前,一些制造的分子正在通过美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的资源进行评估。未来,有前景的药物将进入临床前试验。

Scott博士和O'Donnell博士在一篇随附的观点文章中写道:"这些分布式D3资源的协调和重组结果可以经济高效地加速药物发现过程早期阶段的先导物识别。同时,这项努力为发达国家和发展中国家提供了教育和就业机会,同时为共同利益搭建文化和经济桥梁。"

发表在《组合化学杂志》上的D3研究得到了美国国立卫生研究院、国家科学基金会、卡米尔和亨利·德雷福斯基金会以及礼来研究实验室的资助。

Scott博士和O'Donnell博士继续在美国和其他地区的化学系招募参与此项目,以帮助那些被发达国家很大程度上忽视的患有毁灭性疾病的儿童和成人。

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