SI wymyśla nowe „przepisy” na potencjalne leki na COVID-19

Gdy naukowcy odkrywają leki, które mogą leczyć infekcje koronawirusem, popyt prawie na pewno przewyższy zapasy – jak to już się dzieje w przypadku antywirusowego remdesiviru. Aby zapobiec niedoborom, naukowcy opracowali nowy sposób projektowania syntetycznych dróg do leków, które są obecnie testowane w niektórych badaniach klinicznych COVID-19, przy użyciu oprogramowania sztucznej inteligencji (SI). Zaplanowane przez SI nowe receptury – na dotychczasowe 11 leków – mogą pomóc producentom w wytwarzaniu leków, których syntezy są ściśle strzeżoną tajemnicą handlową. A ponieważ nowe metody wykorzystują tanie, łatwo dostępne materiały wyjściowe, licencjonowani dostawcy leków mogliby szybko zwiększyć produkcję wszelkich obiecujących terapii.

„Jeśli zamierzasz dostarczać światu lek, materiały wyjściowe muszą być tanie i tak samo dostępne jak cukier” – mówi Danielle Schultz, chemik w firmie Merck. Nowa metoda, opublikowana w tym tygodniu jako wydruk wstępny, „jest naprawdę solidna” – mówi. „Jestem pod wrażeniem szybkości, z jaką naukowcy byli w stanie znaleźć nowe rozwiązania w zakresie wytwarzania istniejących leków”.

Patenty dają firmom farmaceutycznym prawo do bycia wyłącznym dostawcą nowego leku w danym kraju, zwykle przez 20 lat. Gdy lek traci patent, inne firmy mogą go produkować i sprzedawać jako lek generyczny. Metoda wytwarzania leku jest często tajna, aby zniechęcić do konkurencji nawet po wygaśnięciu patentów. Ale COVID-19 zmienił wszystko, mówi Schultz. „Jesteśmy w czasie, gdy wszyscy są na pokładzie”.

Obecnie udowodniono, że tylko dwa leki – remdesivir i deksametazon – zwalczają COVID-19 . Doprowadziło to do niedoborów dostaw dla obu. 4 sierpnia prokuratorzy generalni z 34 stanów USA napisali do urzędników federalnych, nazywając dostawy remdesiviru „niebezpiecznie ograniczonymi” i wzywając stany do „prawa do wkraczania” do naruszania patentów właściciela Gilead Sciences. Takie prawa umożliwiłyby państwom współpracę z producentami będącymi stronami trzecimi w celu zapewnienia dodatkowych dostaw leku.

Aby zapobiec przyszłym kryzysom podaży, Timothy Cernak, chemik z University of Michigan i jego współpracownicy zwrócili się do komercyjnego programu sztucznej inteligencji syntezy leków o nazwie Synthia. Oprogramowanie może pomóc producentom farmaceutycznym znaleźć najbardziej wydajną i opłacalną strategię syntezy leków, z których większość to dość złożone cząsteczki, które można budować na niezliczone sposoby – podobnie jak artysta może nakładać pociągnięcia pędzlem w nieskończonych kombinacjach, aby malować ten sam krajobraz . „To więcej opcji niż ludzki umysł jest w stanie pojąć” – mówi Cernak.

Cernak i jego współpracownicy przejrzeli badania i literaturę patentową w celu znalezienia sposobów syntezy 12 leków, które są obecnie testowane jako terapie COVID-19, w tym remdesivir. Następnie zaprogramowali Synthię do poszukiwania nowych syntetycznych rozwiązań. Ograniczyli swoje poszukiwania do opcji, które wykorzystywały tanie, obfite materiały wyjściowe, nie wymagały drogich katalizatorów ani sprzętu i mogły wytwarzać ilości leku w skali kilogramów.

W końcu oprogramowanie znalazło nowe rozwiązania w zakresie wytwarzania 11 z 12 związków, w tym generycznych leków przeciwwirusowych umifenowir i fawipirawiru – donoszą naukowcy w tym tygodniu w niepoddanym recenzowaniu wstępnym druku ChemRxiv. Program SI wymyślił cztery różne sposoby syntezy umifenowiru, na przykład w jednym przypadku z tańszymi materiałami wyjściowymi niż obecnie stosowane. „Za tę samą kwotę [lub mniej] możemy wyprodukować te leki z różnych materiałów wyjściowych” – mówi Cernak. Jedynym brakiem był remdesivir: oprogramowanie nie było w stanie wymyślić rozwiązania innego niż sposób, w jaki robi to Gilead.

Cernak mówi, że on i jego zespół złożyli patenty na wszystkie nowe trasy syntezy. Ale ich celem nie jest osiągnięcie zysku. Zamiast tego chcą licencjonować swoje metody produkcji jednej lub kilku firmom farmaceutycznym, aby zapewnić odpowiednie dostawy i niskie ceny.

Teraz, dodaje, czekają i sprawdzają, czy któryś z leków okaże się skuteczny w badaniach klinicznych.

Źródło: Robert F. Service, doi: 10.1126 / science.abe2266 | Zdjęcie: Photo by Christina Victoria Craft on Unsplash

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x