数据库提供了另一种搜索药物的方法——通过活动而不是结构

一个新的化学数据集为生物医学研究人员寻找有前途的化合物提供了另一种方法。化学检查器包含了近100万个分子的生物活性数据，并已用于识别具有以前未知药用特性的物质。

药物发现的一种常见方法是识别具有所需生物特性的化合物，然后筛选具有类似化学结构的其他分子。而是由Miquel Duran-Frigola而且帕特里克Aloy巴塞罗那科技学院的研究人员指出，许多化合物都能引发类似的生物反应，尽管它们的结构完全不同。他们认为，比较小分子的生物学特征可以为发现新药提供另一种途径。但是生物活性数据通常是不完整的，也没有标准化的报告方式，这使得比较数据变得困难。

为了解决这个问题，Duran-Frigola和Aloy的团队创建了化学检查器——一个包含约80万个分子的生物活性数据的集合。这些信息来自现有的数据库，然后按照生物化学复杂性的五个级别进行组织。前两个层次涵盖了化合物的基本结构和已知与之结合的生物分子。Aloy说:“然后，当你干扰其中一个目标的活动时，大多数时候这些干扰会在整个细胞网络中传播——这是我们称之为网络的第三个层次。”他解释说，第四级是指细胞水平的数据，例如在细胞测定研究中测量的细胞毒性谱，而第五级包括临床信息，如治疗指征和副作用。

Duran-Frigola补充说，这五个级别中的每一个都被进一步细分为五个子类，使化学检查器能够捕获每个分子的“生物活性谱”。他说:“我们的目标是系统地测量这些生物活性空间之间的相关性或联系。”“要做到这一点，我们必须想出一个统一的格式，我们选择了类似于化学信息学中广泛使用的化学指纹的东西。”

为了展示化学检查器的强大功能，该团队使用它来搜索具有特定药物相关特性的化合物。阿洛伊说:“进入化学检查器的大部分信息都来自癌细胞系，我们想知道这些信息是否可以推断出其他疾病或其他不同的细胞类型。”“所以我们想在一个化学检查器从未见过的系统上进行测试。”

该团队使用化学检查器来识别可能抵消与阿尔茨海默病相关的某些基因突变影响的化合物，然后在细胞模型中通过实验证实了这一发现。该平台还被用于预测可能模拟三种生物药物的生物作用的化合物，再次证实了实验室中的结果，并具有很高的成功率。

“这是一个令人印象深刻和雄心勃勃的新资源，将对生物医学研究界发现新的铅分子的方式产生重大影响，”他说罗杰Linington他在加拿大西蒙弗雷泽大学(Simon Fraser University)开发药物发现工具。他强调了广泛的生物空间，从纯蛋白质分析到临床数据，集成到化学检查器。

利宁顿补充说:“这个新平台提供的视角范围是它最强的属性之一，很可能会被广泛采用。”“该工具可通过一个开放的在线平台获得，有望成为生物医学研究界的一个有价值的补充。”

化学检查器的创造者已经建立了一个网站允许其他研究人员访问该平台，Aloy表示，他们热衷于与制药行业的合作伙伴合作，将该工具应用于他们的药物研发管道。

该组织也开始了项目与亚马逊的人工智能团队合作，“微调”化学检查器，以帮助搜索可能对Covid-19有效的化合物。