Capacitando a Descoberta de Medicamentos
Como o AIDDISON™ e o SYNTHIA® estão transformando o design molecular
Introdução
No cenário em constante evolução da descoberta de medicamentos, a integração da inteligência artificial (IA), do aprendizado de máquina (ML) e da quiminformática está revolucionando a forma como os cientistas abordam o design e a síntese de novas moléculas. Duas plataformas - AIDDISON™ e SYNTHIA® - estão agora trabalhando lado a lado para acelerar e eliminar os riscos do processo de P&D em química, desde a concepção até a síntese.
O desafio "O que fazer" e "Como fazer
A Descoberta de medicamentos pode ser destilada em duas questões fundamentais:
- O que fazer? (Ideação, projeto e seleção de moléculas promissoras)
- Como fazer? (Planejamento de síntese prático, eficiente e escalável)
O AIDDISON™ e o SYNTHIA® fornecem uma resposta perfeita e integrada para ambas.
AIDDISON™: Resolvendo "O que fazer"
O AIDDISON™ é uma plataforma SaaS baseada na Web e habilitada para IA que capacita os químicos medicinais e computacionais a explorar vastos espaços químicos, gerar moléculas novas e priorizar candidatos com perfis biológicos e ADMET (absorção, distribuição, metabolismo, excreção, toxicidade) ideais. Sua interface intuitiva e seu mecanismo computacional robusto permitem que os usuários:
- Realizar pesquisas de similaridade e farmacóforos em bancos de dados públicos e proprietários
- Usar modelos de IA generativos para design molecular de novo
- Aplicar filtros de propriedade baseados em ML e previsões ADMET
- Realizar alinhamento baseado em forma e acoplamento molecular para avaliação do envolvimento do alvo
- Agrupe e filtre grandes bibliotecas para se concentrar nas pistas mais promissoras
SYNTHIA®: Resolvendo "Como fazer"
Uma vez que o AIDDISON™ identifica moléculas promissoras, o Software de retrossíntese SYNTHIA® assume o controle para responder à pergunta "como fabricá-las". O SYNTHIA® usa Regras codificadas por especialistas em química e um banco de dados com mais de 14 milhões de Blocos de construção disponíveis comercialmente para:
- Gerar e classificar rapidamente as Rotas sintéticas para qualquer molécula alvo
- Avaliar a acessibilidade e a complexidade sintéticas (pontuações SAS)
- Fornecer etapas de reação detalhadas, referências e fontes comerciais de materiais de partida
- Apoiar a química verde, otimizando a economia de átomos e minimizando reagentes perigosos
- Permitir a análise por lote e a integração com outras ferramentas de quiminformática via API
O poder da integração: AIDDISON™ + SYNTHIA®
O verdadeiro poder surge quando essas plataformas são usadas em conjunto. O AIDDISON™ pode enviar suas moléculas mais bem classificadas e projetadas por IA diretamente para o SYNTHIA® para análise retrosintética. Essa integração permite que os usuários:
- Avaliar instantaneamente se um hit virtual é sinteticamente acessível
- Priorizar moléculas não apenas pela atividade prevista, mas pela viabilidade no mundo real
- Gerar listas de compras de reagentes e materiais de partida, simplificando a aquisição
- Eliminar a lacuna entre o design virtual e a realidade do laboratório
Estudo de caso: Inibidores de Tankyrase
Um estudo de caso recente exemplifica esse Fluxo de trabalho. A partir de um inibidor de tanquilase conhecido, a AIDDISON™ gerou um conjunto diversificado de análogos usando modelos generativos e triagem virtual. Esses candidatos foram filtrados com base nas propriedades ADMET e acoplados à proteína-alvo. As estruturas mais promissoras foram então enviadas para o SYNTHIA® para análise retrosintética, garantindo que apenas os leads sinteticamente acessíveis avançassem para a próxima etapa. Essa abordagem acelerou a identificação de candidatos a medicamentos novos e viáveis e permitiu uma exploração mais completa do espaço químico do que os métodos tradicionais isoladamente.
Destaque da Nota de Aplicação: "AIDDISON: capacitando a Descoberta de Medicamentos com ferramentas de IA/ML e CADD em uma plataforma SaaS segura e baseada na Web"
Uma Nota de Aplicação radical, "AIDDISON: Empowering Drug Descoberta with AI/ML and CADD Tools in a Secure, Web-Based SaaS Platform", de Rusinko et al., foi publicada no Journal of Chemical Information and Modeling em 2024. Essa publicação detalha a arquitetura, o Fluxo de trabalho e o impacto no mundo real do AIDDISON™, incluindo sua integração com o SYNTHIA®.
Principais conclusões da Nota de Aplicação:
- Segurança e acessibilidade: O AIDDISON™ tem certificação ISO 27001, garantindo a segurança e a conformidade dos dados para projetos sensíveis de P&D.
- Fluxo de trabalho de ponta a ponta: A plataforma abrange tudo, desde a triagem virtual e a previsão de ADMET até a viabilidade sintética e a aquisição.
- Design centrado no usuário: A interface intuitiva reduz a barreira para não especialistas, democratizando o acesso a ferramentas computacionais avançadas de Descoberta de medicamentos.
- Integração com o SYNTHIA®: A transferência perfeita para o SYNTHIA® permite a análise retrosintética imediata, fechando o ciclo de "o que fazer" para "como fazer".
Leia a Nota de Aplicação completa:
AIDDISON: Empowering Drug Disc...
Para os usuários do SYNTHIA®, a adoção do AIDDISON™ significa:
- Inovação mais rápida: Gerar, filtrar e priorizar rapidamente moléculas novas antes do Planejamento de síntese.
- Projetos sem riscos: Concentre os recursos em moléculas que sejam biologicamente promissoras e sinteticamente viáveis.
- Fluxo de trabalho simplificado: Passe sem problemas do design virtual para planos de síntese acionáveis, tudo em um ambiente seguro e baseado na nuvem.
- Poder colaborativo: compartilhe projetos, análises e percepções entre as equipes, preenchendo a lacuna entre os químicos computacionais e de bancada.
A combinação do AIDDISON™ e do SYNTHIA® representa uma mudança de paradigma na Descoberta de medicamentos. Ao unir as etapas "o que fazer" e "como fazer" em um único Fluxo de Trabalho, essas plataformas capacitam os químicos a inovar com confiança, acelerar os cronogramas e levar novas terapias ao mercado com mais Eficiência do que nunca.
Saiba mais: Webinars sob demanda
Para os interessados em ver esses conceitos em ação, recomendamos o recente Webinar:
Using AI and Retrossíntese SYNTHIA® to Streamline Small Molecule Discovery
Apresentado na AI & Lab Software Digital Summit pelo Lab Manager
Esta sessão apresenta um estudo de caso retrospectivo que mostra como uma molécula pequena publicada, originalmente descoberta por meio de métodos tradicionais, pode ser identificada com mais Eficiência usando uma abordagem totalmente in silico. Os apresentadores percorrem um ciclo digital integrado de Design-Make-Test-Analyze (DMTA) usando o AIDDISON™ para design de moléculas generativas e modelagem ADMET preditiva, e o SYNTHIA® para planejamento de síntese retrosintética e de biblioteca. O Fluxo de trabalho demonstra como a IA e as ferramentas digitais permitem uma tomada de decisão mais rápida, uma melhor priorização de compostos e um alinhamento mais próximo entre o design e a síntese.
Principais objetivos de aprendizado:
- Aprimorar a otimização do hit-to-lead e do candidato com fluxos de trabalho digitais integrados
- Gerar bibliotecas de diversidade de moléculas com propriedades semelhantes a medicamentos desejadas
- Refinar projetos de novo para viabilidade no mundo real e velocidade de síntese usando planejamento de síntese retrosintético e avançado
Palestrantes:
- Suhasini M Iyengar, Ph.D. (cientista de aplicativos e descobertas do AIDDISON™)
- Emma Gardener, Ph.D. (cientista de aplicação técnica, SYNTHIA®)
Assista ao webinar:
Usando IA e Retrosíntese para...
Este webinar fornece insights práticos e exemplos reais de como o AIDDISON™ e o SYNTHIA® podem ser aproveitados juntos para aprimorar a descoberta em estágio inicial e melhorar a Eficiência da P&D de pequenas moléculas.
Pronto para transformar seu fluxo de trabalho?
Explore SYNTHIA® aqui e AIDDISON™ em digitalchemistry.ai
Referências:
- Rusinko, A., Rezaei, M., Friedrich, L., Buchstaller, H.-P., Kuhn, D., & Ghogare, A. (2024). AIDDISON: capacitando a Descoberta de medicamentos com ferramentas de IA/ML e CADD em uma plataforma SaaS segura e baseada na Web. Journal of Chemical Information and Modeling, 64(1), 3-8. DOI: 10.1021/acs.jcim.3c01016.
Pronto para adicionar a verificação digital ao seu Fluxo de trabalho?
Explore o ChemisTwin™ e o mundo dos materiais de referência digital
Sigma-Aldrich ChemisTwin™ Platfom
