Создание нового лекарства занимает в среднем от 10 до 15 лет, при этом многие перспективные соединения отсеиваются уже после дорогостоящих опытов. Решить эту проблему предлагает стартап аспирантки Биологического института ТГУ Светланы Ямщиковой. Разрабатываемая ею платформа позволит оценивать опасность веществ еще до их реального получения в химической лаборатории, сообщает пресс-служба вуза.
«Проведение экспериментов на лабораторных моделях и животных требует значительных временных и финансовых затрат, а также специализированного оборудования», — рассказывает руководитель проекта Светлана Ямщикова.
Суть разработки заключается в применении технологий машинного обучения. Система анализирует молекулярную структуру химических соединений, представленную в специальном текстовом формате SMILES. Этот формат широко используется учеными для описания состава молекул.
Получив эти данные, алгоритм автоматически рассчитывает особые численные характеристики — молекулярные дескрипторы. Они описывают физико-химические и структурные свойства вещества. Программа обучается на открытых базах данных, где собрана информация о структурах химических веществ и результатах токсикологических исследований. На выходе пользователь получает прогноз общей токсичности исследуемого соединения.
Главная цель сервиса — проведение первичного скрининга. При работе с виртуальными библиотеками, содержащими тысячи соединений, экспериментальная проверка каждого вещества невозможна из-за огромных затрат. Новая платформа позволит исследователям заранее отбирать наиболее безопасных и перспективных кандидатов для дальнейшей работы.
«За рубежом уже существуют похожие сервисы, такие как ProTox, ADMETlab, pkCSM и admetSAR. Однако они ориентированы на англоязычных пользователей, и в условиях санкционных ограничений зависимость от них создает риски для российских научных организаций», — поясняет Ямщикова.
Отечественная разработка призвана снизить эту зависимость. Интерфейс платформы будет полностью на русском языке. Для работы с ней не потребуются навыки программирования: достаточно открыть сайт в браузере, ввести структуру вещества в формате SMILES и получить результат.
Пользователями сервиса могут стать фармацевтические и биотехнологические компании, научно-исследовательские институты и университетские лаборатории. Кроме того, платформу можно будет применять в образовательных целях для подготовки специалистов на стыке химии, биологии и информационных технологий. Внедрение такой системы поможет сократить расходы на ранних этапах разработки препаратов и уменьшить количество неудачных лабораторных тестов.
