Hemičari sa Univerziteta RUDN i kolege iz Kine izgradili su nekoliko modela mašinskog učenja i otkrili grupu potencijalnih lekova koji inhibiraju enzim odgovoran za nekontrolisanu deobu ćelija. Rezultati su objavljeni u Biomedicines.
Ciklin-zavisna kinaza 2 (CDK 2) je enzim koji učestvuje u regulaciji ćelijske deobe. Iako CDK 2 nije neophodan za zdrave ćelije, on ima ključnu ulogu u nekontrolisanom rastu ćelija raka. Inhibicija aktivnosti CDK 2 ograničava rast tumora, tako da je važno pronaći efikasne inhibitore CDK 2. Hemičari sa Univerziteta RUDN i kolege iz Kine kombinovali su metode kompjuterskog istraživanja za ovo: mašinsko učenje i molekularno modeliranje. Kao rezultat toga, hemičari su uspeli da otkriju nekoliko potencijalnih inhibitora.
„Ciclin-zavisna kinaza 2 je obećavajuća meta za lečenje raka. Razvoj njenih inhibitora je važan u antitumorskoj terapiji. Učešće ovog enzima u formiranju tumora ostaje nepotpuno proučeno, ali je već jasno da je njegova inhibicija korisna u lečenju. Nekoliko inhibitora je već prošlo kroz klinička ispitivanja, ali selektivni inhibitor specifično za ovaj enzim još nije pronađen“, rekao je dr Aleksandar Novikov. hemije, viši istraživač na Zajedničkom institutu za hemijska istraživanja Univerziteta RUDN.
Da bi pronašli lek kandidata, hemičari su koristili metode mašinskog učenja. Autori su izgradili nekoliko modela za pronalaženje aktivnih inhibitora CDK 2. Hemičari su napravili molekularni model koristeći metod molekularnog spajanja, koji može identifikovati najpovoljniju molekularnu orijentaciju za formiranje stabilnog kompleksa.
Modeli mašinskog učenja identifikovali su 25 potencijalnih aktivnih inhibitora CDK 2 sa tačnošću od 98%. Hemičari su testirali svaki od njih koristeći molekularno spajanje. Tri supstance su najbolje delovale. Za prva tri, napravljena je kompjuterska simulacija metodom molekularne dinamike i upoređena sa referentnim jedinjenjem dalpiciklibom. Ispostavilo se da su sva tri stabilnija i kompaktnija.
„U poređenju sa kontrolnim lekom dalpiciklibom, tri izračunata jedinjenja su pokazala stabilnije ponašanje i kompaktnost. Uprkos obećavajućim rezultatima, naša studija ima nekoliko ograničenja. Potrebna su nam detaljna klinička ispitivanja in vitro i in vivo da bismo potvrdili inhibitornu aktivnost i potencijalnu terapijsku efikasnost. Pored toga, kada se razvijaju lekovi, biće neophodno proučiti efekat jedinjenja na interakcije van cilja i njihovu toksičnost“, dr Aleksandar Novikov, viši istraživač na Zajedničkom institutu za hemijska istraživanja Univerziteta RUDN.
