谷歌 DeepMind 突破性的蛋白质结构人工智能现在可以模拟 DNA
谷歌在过去一年的大部分时间里都在忙于构建 Gemini 聊天机器人来对抗 ChatGPT，并将其定位为多功能人工智能助手，可以帮助完成工作任务或个人生活中的数字杂务。 该公司一直在悄悄地致力于增强一种更专业的人工智能工具，该工具已经成为一些科学家的必备工具。 AlphaFold 是由谷歌 DeepMind AI 部门开发的用于预测蛋白质 3D 结构的软件，现已获得重大升级。 它现在可以模拟其他具有生物学重要性的分子，包括 DNA，以及免疫系统产生的抗体与疾病生物体分子之间的相互作用。 DeepMind 在 AlphaFold 3 中添加了这些新功能，部分是通过借用人工智能图像生成器的技术。 “这对我们来说是一个巨大的进步，”谷歌 DeepMind 首席执行官 Demis Hassabis 在周三发布一份研究报告之前告诉《连线》杂志。 关于 AlphaFold 3 的论文 在科学杂志上 自然。 “这正是药物发现所需要的：您需要了解小分子如何与药物结合、结合强度如何，以及它可能与其他什么结合。” AlphaFold 3 可以模拟 DNA 和 RNA 等携带遗传密码的大分子，也可以模拟更小的实体，包括金属离子。 谷歌的研究论文声称，它可以高精度预测这些不同分子将如何相互作用。 该软件由 Google DeepMind 和 Isomorphic 实验室开发，Isomorphic 实验室是母公司 Alphabet 旗下的兄弟公司，致力于生物技术领域的人工智能，也由 Hassabis 领导。 一月份，Isomorphic Labs 宣布将与礼来公司和诺华公司合作进行药物开发。 AlphaFold […]
利用疟疾疫苗和 mRNA 技术解决全球药物研究和生产中的不平等问题，以消除疾病 | 疟疾杂志
非洲高等教育机构在研发方面为解决非洲大陆对进口药品和技术的依赖做出了哪些贡献？ 在非洲大陆的大部分地区，高等教育并不是产生研究、知识和创新的中心，而是一个被忽视且资金不足的部门，研究本身在很大程度上被视为学术工作流的附属品，而不是核心。 尽管非盟成员国在 2007 年承诺将国内生产总值的 1% 以上用于研发 [34]到 2019 年，非洲大陆用于研发的公共资金比例为 0.42%，即使不是全球最贫困的国家，仍然是最贫穷的国家之一，仅为全球平均水平 1.7% 的 25% [35, 36]。 这些国家中的大多数（如果不是全部），包括那些批准 RTS,S 优先分配的国家，都没有遵守 2001 年《阿布贾宣言》，将其年度预算的 15% 以上用于改善卫生部门 [6, 37]。 2021-2022 年全球疟疾死亡率合计占比 > 50% [12, 13]刚果民主共和国、尼日尔和坦桑尼亚2019-2021年的平均政府卫生筹资≤5%，非洲大陆其他几个国家差异不大（见图2）。 健康方面的研发很少能在这样的环境下进行。 如果不加强体制并消除非洲大陆大部分地区猖獗的腐败和管理不善现象，就无法解决这些长期存在的困难和治理失败。 [23, 24]。 这些流行病在高等教育中也很猖獗，影响了研究资金的可用性和分配等 [25, 38]。 尽管在其他领域取得了进展，但非洲连续实施的高等教育改革未能解决阻碍学术研发的这些问题和其他核心问题 [39]。 监管框架薄弱、长期不合规、规则执行不一致以及其他缺陷阻碍了解决弱点根本原因的改革潜力的实现，从而阻碍了高等教育的绩效。 结果，全球研发不平等现象一直存在。 例如，即使在获得高级学术资格后，大多数非洲研究人员仍然在同行评审的科学出版物中处于不太突出的作者名单位置（中间） [40]。 因此，非洲研究人员在全球研究重点确定、资金分配、前沿临床前研究、新试验设计、试验网络建立和疫苗研发等方面的作用有限，从而削弱了非洲临床试验生态系统 [41] 以及非洲大陆的科学生产力和竞争力。 例如，澳大利亚、新西兰和日本高等教育机构的研究人员对 mRNA 疟疾疫苗进行的有前景的研究并未涉及任何非洲研究人员或学术机构 [42]。 过去 10 年，非洲申请的疫苗专利不到全球疫苗专利的 1% […]
该方法可以为靶向“流氓酶”的药物铺平道路
分享这个 文章 您可以在 Attribution 4.0 International 许可下自由分享本文。 失控的酶会导致多种疾病，但一种新方法可以帮助设计治疗这些疾病的药物。 解旋酶是解旋 DNA 和 RNA 的酶。 它们是细胞生命的核心，与许多细胞生命有关 癌症 和感染，而且，可惜的是，药物非常难以瞄准。 “解旋酶现在是非常热门的目标。” 现在，新研究为设计针对目标解旋酶的共价抑制剂提供了强大的平台。 该论文在 美国化学会杂志 描述了研究人员如何使用这个创新的新平台来设计针对涉及新冠病毒和某些癌症的解旋酶的分子。 “仅靠高分辨率结构和生化数据不足以在解旋酶等构象动态酶中找到可成药位点，”洛克菲勒大学的塔伦·卡普尔 (Tarun Kapoor) 说。 “我们的方法可以识别这些位点，并为开发针对解旋酶的药物提供化学起点。” 解旋酶是穿越 DNA 和 RNA 链的复杂分子机器，必须启动解旋过程，为复制或转录等过程准备遗传信息。 但当解旋酶失控时，它们会促进某些癌症的生长。 同时，解旋酶对于病毒复制和细菌增殖也至关重要。 因此，针对这些酶的不同药物可以治疗某些癌症，或阻止感染。 “解旋酶现在是非常热门的目标，”主要作者、卡普尔实验室的研究生 Jared Ramsey 说。 “抑制解旋酶的药物引起了科学界的极大兴趣，并且可以用作新的有效治疗方法。” 然而，解旋酶抑制剂很难获得。 通过测试数千种小分子，制药公司偶尔会找到使一种或另一种解旋酶停止的方法，但事实证明这种情况很少见。 “我们的实验室也是如此，”拉姆齐说。 “我们无法使用高通量筛选等典型方法来识别解旋酶抑制剂。” 拉姆齐、卡普尔和同事想知道是否可以使用亲电子小分子来找出解旋酶中的弱点，悄悄地刺激酶寻找对药物敏感的潜在结合位点。 这个想法的核心是共价概念，其中候选抑制剂不可逆地结合解旋酶靶标，可能避免这些酶的动态和流体性质带来的并发症。 为此，研究小组选择了两种无害分子，并将所谓的侦察片段导向 SARS-CoV-2 的解旋酶。 一旦他们在解旋酶上发现了可能的结合位点，他们就将侦察兵提升为士兵。 拉姆齐说：“我们只需采用最简单的亲电分子，通过质谱法确定其结合位置，然后使用药物化学对其进行修饰并筛选几个版本，以获得有效的特异性抑制剂。” 该团队还证明，可以调整侦察片段来关闭两种特定的解旋酶：BLM 和 WRN，这两种酶与布卢姆综合症和 维尔纳综合症，分别以及一些癌症。 虽然发表的研究结果预计不会立即转化为治疗新冠病毒或癌症的药物，但它们确实可以作为药物开发商定制解旋酶靶标的宝贵起点。 […]
针对制药公司的诉讼可能会取消未来的治疗方法
“如果成功，该诉讼可能会打击各种科学家和产品开发人员的积极性。 … [+] 公司——从初创公司到制药商再到工业制造商——都在尝试创造更安全、更有效的产品，”Sally Pipes 写道。 盖蒂图片社 与大多数制药公司一样，吉利德科学公司投入了大量的时间和金钱来确保其产品对患者安全。 美国食品和药物管理局批准了其抗击艾滋病毒的药物，这些药物的效果非常好。 然后，它开发了下一代艾滋病毒药物，这些药物也取得了良好的效果。 为此，吉利德获得了 诉讼-其中很多。 今年早些时候，加州第一地方上诉法院裁定，约 24,000 名原告 那些说他们服用了吉利德最初药物的人可以继续前进。 他们声称 吉利德可能要对他们负责——不是因为这些药物根本有缺陷——而是因为他们声称吉利德没有像他们希望的那样尽快开发和销售其下一代药物。 按照这种逻辑，任何生产新救生产品（从冠状动脉支架到阻燃剂）的企业都可能因未能更快地发明它而被起诉，包括当尽职调查对于确保其正常工作很重要时。 就吉利德而言，这些药物必须经过数年的临床测试并获得 FDA 批准才能上市。 这种推理不仅奇怪而且危险。 如果成功，该诉讼可能会阻止各类公司（从初创公司到制药商再到工业制造商）的科学家和产品开发人员尝试创造更安全、更有效的产品。 该诉讼涉及艾滋病毒治疗药物富马酸替诺福韦二吡呋酯（TDF）。 吉利德的 TDF 药物最初获得 FDA 批准 2001年 并且仍然是 今天有空。 该药不能治愈。 但它确实可以通过以下方式增强免疫系统 减少艾滋病毒的数量 在身体里。 这使得患者不易患癌症和其他疾病。 正如 FDA 批准的标签所披露的，TDF 可能会导致 副作用 对于一些患者来说，他们可能会出现体重减轻、肌肉疼痛、肾脏问题和骨强度下降的情况。 因此吉利德和其他制造商为患者寻求更多选择。 吉利德开始开发一种新药，名为 富马酸替诺福韦艾拉酚胺，或TAF。 2011 年，吉利德总裁约翰·米利根 (John Milligan) 称 TAF 是一种可能的药物 “孩子们，先生们” […]
Ozempic 是一种脑药物
听听这篇文章 由 ElevenLabs 和 News Over Audio (NOA) 使用 AI 旁白制作。 这篇文章发表在《今日必读的一个故事》时事通讯中。 在这里注册。 当科学家首次创造出包括 Ozempic 在内的一类药物时，他们讲述了一个关于这些药物如何发挥作用的简洁故事：肠道会释放一种名为 GLP-1 的激素，该激素会发出饱腹信号，因此模仿 GLP-1 的药物可以做到这一点。完全相同的事情，帮助人们少吃并减肥。 其余的，正如他们所说，是历史。 GLP-1革命催生了索马鲁肽（后来成为Ozempic和Wegovy）和替泽帕肽（后来成为Mounjaro和Zepbound）——这些重磅药物正在迅速改变肥胖医学的面貌。 这些药物发挥了预期的作用：作为强大的食欲调节剂。 但在它们取得巨大成功的同时，支撑它们发展的原始科学却崩溃了。 密歇根大学肥胖症研究人员兰迪·西利 (Randy Seeley) 告诉我，它们的作用纯属“机缘巧合”。 （Seeley 还为生产 GLP-1 药物的公司提供咨询并获得研究经费。） 现在科学家们开始理解其中的原因。 近年来的研究表明，来自肠道的GLP-1分解很快，对我们的食欲影响不大。 但这种激素及其受体天然存在于 大脑的许多部分 也。 这些大脑受体很可能是 GLP-1 药物能够抑制食欲的原因，而且，有趣的是， 抑制其他欲望 以及。 减肥药归根结底是大脑的药物。 肥胖药物与它们所模仿的天然分子有一个关键的不同之处：它们的作用时间要长得多。 肠道中释放的 GLP-1 在血液中的半衰期仅为几分钟，而索马鲁肽和替泽帕肽的半衰期为数天。 这是设计使然。 这两种药物都经过专门设计，可以抵抗降解，因此每周只需注射一次。 （这 第一个 GLP-1 药物 市场上有艾塞那肽，必须注射 一天两次 […]
天然化合物可能为新的艾滋病毒治疗铺平道路
分享这个 文章 您可以在 Attribution 4.0 International 许可下自由分享本文。 研究人员在实验室中成功修饰了一种天然存在的化合物，产生了具有抗艾滋病毒活性的先进先导化合物。 他们的结果在 药物化学杂志 为开发可能有助于治愈（而不是治疗）艾滋病毒的药物提供了一条新的道路。 虽然 有效的治疗 虽然可以用来控制艾滋病毒，但由于该病毒能够 隐藏 来自免疫系统，休眠在受感染细胞的储存库中。 密歇根大学医学院微生物学和免疫学教授凯瑟琳·柯林斯说：“对于大多数病毒，当人们被感染时，他们会生病一段时间，然后免疫系统启动并清除病毒。” “但是对于艾滋病毒，一旦患者被感染，这种病毒将持续一生——这意味着他们必须继续接受治疗。 治疗 无限期。” HIV 能够存活的关键之一 隐 患者细胞中存在一种病毒产生的蛋白质，称为 Nef。 这种蛋白质会关闭细胞通常用来向免疫系统发出感染警报的系统，从而阻止免疫细胞识别和清除病毒。 柯林斯和她的实验室对这种蛋白质进行了超过 15 年的研究，研究它的工作原理以及如何使其失效。 她和密歇根大学生命科学研究所教授 David Sherman 此前发现，自然界中发现的一种化学物质可以抑制 HIV Nef，从而使免疫系统能够发现并消灭病毒感染的细胞：一种名为刀那霉素 A (CMA) 的化合物，由土壤来源的微生物产生。 然而，在其自然形式下，CMA 作为一种潜在的治疗方法面临着一些挑战。 团队必须克服的第一个挑战是供应。 虽然 CMA 是一种天然存在的化合物，但产生它的原始细菌的数量太少，无法在实验室中进行测试和修改。 开发 CMA 作为抗 HIV 药物的另一个主要挑战是 Nef 不是 CMA 的主要目标。 “CMA 在人体细胞中的主要作用是抑制一种称为 […]
高危成人门诊患者莫努匹拉韦 SARS-CoV-2 病毒和抗体反应的随机对照试验
样品采集 为了有资格参加 PANORAMIC 研究 (ISRCTN30448031)，参与者必须在过去 5 天内出现症状，在过去 7 天内确诊过 COVID-19 感染（PCR 或快速抗原 SARS-CoV-2 检测呈阳性） ，且年龄为 50 岁及以上或至少 18 岁，患有相关合并症。 参与者提供了参加试验的书面知情同意书，并邀请一部分人参加病毒学子研究，并获得了进一步的书面知情同意书。 英国药品和保健产品监管局和健康研究局南中伯克郡研究伦理委员会批准了该试验（伦理批准参考号：21/SC/0393）。 参与者没有因参与而获得经济或其他补偿。 主要研究设计和统计分析计划的细节已在前面描述过8。 病毒学研究预先指定的主要结果是第 7 天的病毒载量，之前已报道过8。 这里报告的预先指定的次要结果是：治疗后 14 天内病毒载量的变化、治疗后 14 天内尖峰抗体浓度的变化，以及确定接受抗病毒治疗的患者中病毒基因突变是否更频繁。与普通护理相比。 病毒学子研究的参与者获得了呼吸道病毒拭子采集套件，其中包括含有液体 Virocult 培养基的 Sigma Virocult 1 ml 试管和符合欧洲体外诊断设备指令的标准尖端拭子。 该套件还包括批准用于鼻拭子和咽拭子自我采样的详细说明，以及干血点采样套件。 提供了视频教程的网络链接以帮助收集示例（https://youtu.be/klB-ckiQGz8）。 目标是招募 300 名参与者加入试验干预组 (molnupiravir) 和普通护理比较组。 基于之前发布的病毒动态模型17 号 据估计，根据 I 类错误概率设置为 0.025、功效设置为 0.9 的两样本比例测试，每组 30 […]
新的机器学习模型可识别药物相互作用，以便更安全地开药
图片：@Evgen_Prozhyrko | 股票 研究人员推出了一种新的机器学习方法来预测药物准确的相互作用 使用组织模型和先进的 机器学习 通过算法，该团队设计了一种方法来识别潜在的药物相互作用，从而提高患者的安全性和治疗效果。 该研究发表于 自然生物医学工程麻省理工学院、布莱根妇女医院的研究人员和杜克大学进行了这项研究。 药物通常如何发挥作用 人体消化道是一个复杂的系统，口服药物必须通过各种途径才能被有效吸收。 这一过程的核心是胃肠道内的转运蛋白，它有助于药物进入血液。 然而，了解每种药物利用哪些转运蛋白一直是药理学领域的长期挑战。 主要作者、麻省理工学院副教授、布莱根妇女医院胃肠病学家 Giovanni Traverso 解释说：“建立吸收模型的挑战之一是药物受到不同转运蛋白的影响。” 让药物相互作用对每个人都更安全 通过揭示这些转运蛋白与药物的相互作用，研究人员可以查明可能损害治疗结果的潜在药物冲突。 该团队的方法涉及双管齐下的策略。 首先，他们利用 2020 年开发的组织模型来模拟实验室中的药物吸收。 通过使用短 RNA 链选择性抑制特定转运蛋白，研究人员可以查明单个转运蛋白在药物吸收途径中的作用。 该实验装置为了解胃肠道药物转运机制提供了宝贵的见解。 接下来，研究人员采用根据实验数据和药物数据库训练的机器学习算法来预测潜在的药物相互作用。 该模型可以通过分析药物之间的化学相似性来准确预测与特定转运蛋白的相互作用。 这种预测能力可以筛选现有药物和实验药物。 使用机器学习 鉴定抗生素强力霉素和血液稀释剂华法林之间的相互作用。 对患者记录的数据分析证实，这些药物的共同给药会导致血液中华法林水平的波动。 该模型确定了强力霉素与地高辛、左乙拉西坦和他克莫司等其他药物之间的相互作用，突出了以前未被识别的药物相互作用。 “这种方法使您能够了解同时服用这些药物的潜在安全影响，”特拉维索说。 除了提高现有药物组合的安全性之外，这种方法还有望优化新药的开发。 提高未来药物的安全性 通过微调药物配方以尽量减少相互作用或增强吸收，研究人员的目标是提高未来药物的功效和安全性。 Vivtex 是一家由麻省理工学院研究人员共同创立的生物技术公司，处于应用该技术开发创新口服药物输送系统的前沿。 组织模型和机器学习算法的集成为预测药物相互作用和优化患者治疗提供了强大的工具。 随着进一步的完善和应用，这种方法有望提高药物治疗的安全性和有效性。 编辑的 受到推崇的 文章 2024-02-20 15:46:45 1708444868 #新的机器学习模型可识别药物相互作用以便更安全地开药
对抗超级细菌的潜在新武器
作者：安妮·J·曼宁哈佛特约撰稿人发表于哈佛公报 哈佛大学的研究人员发明了一种抗生素，可以克服许多耐药感染，这些感染已成为日益严重的致命全球健康威胁。 由艾默里·霍顿化学和化学生物学教授安德鲁·迈尔斯领导的团队， 科学报告 他们的合成化合物克雷霉素可以杀死许多耐药细菌菌株，包括 金黄色葡萄球菌 和 铜绿假单胞菌。 “虽然我们还不知道克利霉素和类似药物对人类是否安全有效，但我们的研究结果表明，与临床批准的药物相比，它对每年导致超过一百万人死亡的一长串致病细菌菌株的抑制活性显着提高。抗生素，”迈尔斯说。 新分子表现出与细菌核糖体结合的能力得到改善，细菌核糖体是控制蛋白质合成的生物分子机器。 破坏核糖体功能是许多现有抗生素的标志，但一些细菌已经进化出屏蔽机制，阻止传统药物发挥作用。 “来自 Blavatnik 生物医学加速器和 CARB-X 等团体的资金和其他支持对于新抗生素的发现和开发至关重要。” —Curtis Keith，加速器首席科学官 Cresomycin 是迈尔斯团队开发的几种有前途的化合物之一，其目标是帮助赢得对抗超级细菌的战争。 他们通过临床前分析研究推进这些化合物的工作得到了 抗击抗生素耐药细菌生物制药加速器 (CARB-X) 拨款 120 万美元。 CARB-X 是一家总部位于波士顿大学的全球非营利合作伙伴，致力于支持早期抗菌研究和开发。 哈佛大学团队的新分子从林可酰胺的化学结构中汲取灵感，林可酰胺是一类抗生素，其中包括常用的克林霉素。 与许多抗生素一样，克林霉素是通过半合成制成的，其中从自然界中分离出的复杂产品直接进行修饰以用于药物应用。 然而，哈佛的新化合物是完全合成的，并且具有无法通过现有手段获得的化学修饰。 “细菌核糖体是自然界中抗菌剂的首选目标，这些药物是我们项目的灵感来源，”肯尼思·C·格里芬艺术与科学研究生院的学生、合著者本·特雷斯科（Ben Tresco）说。 “通过利用有机合成的力量，我们在设计新抗生素时几乎只受我们的想象力的限制。” 细菌可以通过表达产生核糖体 RNA 甲基转移酶的基因来对核糖体靶向抗生素药物产生耐药性。 这些酶排除了旨在破坏核糖体的药物成分。 为了解决这个问题，迈尔斯和团队将他们的化合物设计成刚性形状，使其对核糖体有更强的抓地力。 研究人员称他们的药物是“预先组织”核糖体结合的，因为它不需要像现有药物那样消耗尽可能多的能量来符合其目标。 研究人员使用他们所谓的基于成分的合成方法获得了克雷霉素 由迈尔斯实验室首创 这涉及到构建具有相同复杂性的大型分子组件，并在后期将它们组合在一起，就像在组装复杂的乐高积木之前预先构建它们的各个部分一样。 该系统使他们不仅可以制造和测试一个目标分子，而且可以制造和测试数百个目标分子，从而大大加快了药物发现过程。 利害关系很明显。 “抗生素构成了现代医学的基础，”合著者兼研究生 Kelvin Wu 说。 “如果没有抗生素，许多尖端医疗程序，如手术、癌症治疗和器官移植，就无法进行。” 迈尔斯的基于成分的合成研究得到了哈佛大学的早期支持 Blavatnik 生物医学加速器的一部分 技术开发办公室该公司于 2013 […]
2024 年除 GLP-1 受体激动剂之外的肥胖药物
肥胖男子准备索马鲁肽注射液。 图片来源：Shutterstock Myskin 2021年美国批准 诺和诺德的突破性疗法 韦格斯 治疗肥胖症的（索马鲁肽）改变了疾病格局，促使公司不仅开发具有类似作用机制（MOA）的药物，而且还探索和研究新的靶标。 虽然 Wegovy 并不是第一个被批准用于减肥的 GLP-1 受体激动剂 (GLP-1RA)，但这是同一家公司的 Saxenda（利拉鲁肽）——其更持久的效果以及随之而来的 GLP-1RA 方法的既定临床数据的激增加速了这一领域的增长。 据 GlobalData 预计，肥胖药物市场价值预计将达到 到 2031 年将达到 371 亿美元。 GlobalData 高级分析师 Sara Reci 表示，尽管 GLP-1RA 疗法目前是并将继续是肥胖领域的主要参与者，但即将推出的管道疗法将引入市场，将带来具有新颖 MOA 的新药理疗法。 在日益饱和的肥胖市场中，新产品需要通过展示相对于现有产品的明显优势来有效竞争，从而使自己脱颖而出。 因此，制药公司已开始研究新的分子靶标，包括替代给药途径、延长治疗间隔以及其他策略，例如新的双和三激动剂机制，以满足肥胖市场的需求。 环球数据。 尽管如此，根据 Reci 的说法，预计到年底，非 GLP-1RA 疗法仅占七个主要市场（7MM：美国、法国、德国、意大利、西班牙、英国和日本）肥胖市场的约 6.3% GlobalData 分析师 Kevin Marcaida 表示，预计到 2031 年，在治疗肥胖症的药物管道中，小型制药公司似乎正在开发具有新型 MOA 的药物。 访问由 GlobalData 提供支持的市场上最全面的公司简介。 节省研究时间。 […]