قام فريق من الباحثين في المعلوماتية الحيوية الهيكلية وعلم الأحياء الشبكي التابع لـ IRB Barcelona بتطوير أداة تتنبأ بالنشاط البيولوجي للمركبات الكيميائية، وهو المفتاح لتقييم إمكاناتها العلاجية. استخدم الباحثون الشبكات العصبية الاصطناعية للحصول على بيانات تجريبية لمليون مركب وطوروا العديد من الأدوات لتقييم كل نوع من الجزيئات. استخدم فريق المعلوماتية الحيوية الهيكلية وبيولوجيا الشبكة، بقيادة الدكتور باتريك ألوي، الباحث في ICREA، نماذج حسابية عميقة للتعلم الآلي لاستكمال جمع معلومات النشاط البيولوجي حول مليون جزيء وقدم أداة للتنبؤ بالنشاط البيولوجي لأي جزيء. حتى في حالة عدم توفر البيانات التجريبية.
تعتمد هذه الطريقة الجديدة على المدقق الكيميائي، وهو أكبر قاعدة بيانات لملفات النشاط الحيوي للأدوية المزيفة التي طورها نفس المختبر وتم إصدارها في عام 2020. وتجمع قاعدة البيانات معلومات من 25 منطقة نشطة بيولوجيًا لكل جزيء. ترتبط هذه المناطق بالتركيب الكيميائي للجزيء، والهدف الذي يتفاعل معه، والتغيرات التي يسببها على المستوى السريري أو الخلوي. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المركبات، هذه المعلومات التفصيلية حول آلية العمل غير كاملة. وهذا يعني أنه بالنسبة لمركب معين، قد تكون هناك منطقة أو منطقتان نشطتان بيولوجيًا من المعلومات المتاحة، ولكن ليس جميعها 25 منطقة. ومع هذا الاكتشاف الجديد قيد التطوير، سيقارن الباحثون جميع المعلومات التجريبية المتاحة مع تقنيات التعلم الآلي العميق لاستكمال جميع ملفات تعريف النشاط. لجميع المركبات، من الكيمياء إلى المستوى السريري.
تتيح لنا الأداة الجديدة أيضًا التنبؤ بمساحة النشاط البيولوجي للجزيئات الجديدة، وهو أمر ضروري لعملية اكتشاف الأدوية لأننا نستطيع اختيار المرشحين الأكثر ملاءمة وتجاهل أولئك الذين لا يعملون لسبب ما أو لأسباب أخرى.
