助力药物发现
AIDDISON™ 和 SYNTHIA® 如何改变分子设计

简介

在不断发展的药物发现领域,人工智能 (AI)、机器学习 (ML) 和化学信息学的融合正在彻底改变科学家设计和合成新分子的方法。目前,AIDDISON™ 和 SYNTHIA® 这两个平台正携手合作,加速从构思到合成的化学研发过程并降低其风险。

 

制造什么 "和 "如何制造 "的挑战

药物发现可归结为两个基本问题:

  • 制造什么?(构思、设计和选择有前景的分子)
  • 如何制造?(实用、高效、可扩展的合成设计)。

AIDDISON™ 和 SYNTHIA® 为这两个问题提供了无缝集成的答案。

 

AIDDISON™:解决 "生产什么 "的问题

AIDDISON™ 是一个基于人工智能的网络 SaaS 平台,可帮助药物化学家和计算化学家探索广阔的化学空间,生成新分子,并优先考虑具有最佳生物学和 ADMET(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)特征的候选分子。其直观的界面和强大的计算引擎使用户能够

  • 在公共和专有数据库中进行相似性和药效搜索
  • 使用生成式人工智能模型进行全新分子设计
  • 应用基于 ML 的性质筛选和 ADMET 预测
  • 进行基于形状的配准和分子对接,以评估目标参与度
  • 对大型文库进行聚类和筛选,重点关注最有前景的线索

 

SYNTHIA®:解决 "如何制造 "的问题

一旦 AIDDISON™ 确定了有前景的分子,SYNTHIA® 逆合成软件就会接手回答 "如何制造 "的问题。SYNTHIA® 使用专家编码的化学规则和包含 1,400 多万种市售合成砌块的数据库,可以

  • 快速生成和排列任何目标分子的合成路线
  • 评估合成实用性和复杂性(SAS 评分)
  • 提供详细的反应步骤、参考资料和起始原料的商业来源
  • 通过优化原子经济性和尽量减少有害试剂,支持绿色化学
  • 通过应用程序接口实现批量分析和与其他化学信息学工具的集成

 

集成的力量:AIDISON™ + SYNTHIA®

当这些平台一起使用时,真正的威力就会显现出来。AIDDISON™ 可将其排名靠前的人工智能设计分子直接发送到 SYNTHIA® 进行逆合成分析。这种集成使用户能够

  • 即时评估虚拟靶点是否可以合成
  • 不仅根据预测活性,还根据现实世界的可行性对分子进行优先排序
  • 生成试剂和起始原料的购物清单,简化采购流程
  • 缩小虚拟设计与实验室现实之间的差距

案例研究:Tankyrase 抑制剂

最近的一个案例研究体现了这一工作流程。从已知的坦克酶抑制剂开始,AIDDISON™ 利用生成模型和虚拟筛选生成了一系列不同的类似物。这些候选化合物经过 ADMET 特性筛选,并与目标蛋白质对接。然后,最有希望的结构被送往 SYNTHIA® 进行逆合成分析,确保只有可合成的先导物才能进入下一阶段。与传统方法相比,这种方法加快了新型可行候选药物的鉴定速度,并能更彻底地探索化学空间。

 

应用说明亮点:"AIDDISON:在安全、基于网络的 SaaS 平台中利用 AI/ML 和 CADD 工具增强药物发现能力

Rusinko 等人撰写的激进应用说明 "AIDDISON:在基于网络的安全 SaaS 平台中利用 AI/ML 和 CADD 工具增强药物发现能力 "于 2024 年发表在《化学信息与建模期刊》上。该刊物详细介绍了 AIDDISON™ 的架构、工作流程和实际影响,包括其与 SYNTHIA® 的集成。

应用说明的主要内容:

  • 安全性和可访问性:AIDDISON™ 已通过 ISO 27001 认证,可确保敏感研发项目的数据安全和合规性。
  • 端到端工作流程:该平台涵盖从虚拟筛选和 ADMET 预测到合成可行性和采购的所有内容。
  • 以用户为中心的设计:直观的界面降低了非专业人员的门槛,实现了先进计算药物发现工具的平民化。
  • 与 SYNTHIA® 集成:与 SYNTHIA® 的无缝切换可实现即时的逆向合成分析,实现从 "制造什么 "到 "如何制造 "的闭环。

阅读完整的应用说明:
AIDDISON:通过基于网络的安全 SaaS,利用 AI/ML 和 CADD 工具增强药物发现能力AIDDISON:增强药物研究的能力...

 

对于 SYNTHIA® 用户来说,采用 AIDDISON™ 意味着:

  • 更快的创新:在合成设计前快速生成、筛选新分子并确定其优先次序。
  • 降低项目风险:将资源集中在具有生物前景和合成可行性的分子上。
  • 简化工作流程:在安全的云环境中,从虚拟设计到可操作的合成设计,实现无缝衔接。
  • 协作能力:跨团队共享项目、分析和见解,缩小计算化学家和实验化学家之间的差距。

AIDDISON™ 和 SYNTHIA® 的结合代表了药物发现领域的范式转变。这些平台将 "制造什么 "和 "如何制造 "这两个步骤整合到一个工作流程中,使化学家能够自信地进行创新,加快时间进度,并以前所未有的效率将新疗法推向市场。

 

了解更多信息:点播网络研讨会

如果您有兴趣了解这些概念的实际应用,我们向您推荐最近举办的网络研讨会:

使用人工智能和逆合成软件简化小分子发现
由 Lab Manager 在人工智能与实验室软件数字峰会上介绍

本专题以回顾性案例研究为特色,展示了如何利用完全硅学方法更高效地鉴定最初通过传统方法发现的已发表小分子。演讲者利用 AIDDISON™ 进行生成式分子设计和预测性 ADMET 建模,并利用 SYNTHIA® 进行回溯合成和文库合成设计,演示了一个集成的数字设计-制造-测试-分析 (DMTA) 循环。该工作流程展示了人工智能和数字工具如何实现更快的决策、更好的化合物优先排序以及设计与合成之间更紧密的匹配。

主要学习目标:

  • 利用集成的数字工作流程加强 "命中到先导"(hit-to-lead)和候选化合物的优化
  • 生成具有所需类药特性的多样性化合物库
  • 利用逆向合成和正向合成规划完善新设计,以提高实际可行性和合成速度

演讲者

  • Suhasini M Iyengar 博士(AIDDISON™ 应用和发现科学家)
  • Emma Gardener 博士(SYNTHIA® 技术应用科学家)

观看网络研讨会:
使用人工智能和逆向合成来...

本网络研讨会提供了实用的见解和实际案例,说明如何共同利用 AIDDISON™ 和 SYNTHIA® 来加强早期发现并提高小分子研发的效率。

 

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在此进一步了解 SYNTHIA® 和 AIDDISON™,请访问digitalchemistry.ai

 

参考文献

  • Rusinko, A., Rezaei, M., Friedrich, L., Buchstaller, H.-P., Kuhn, D., & Ghogare, A. (2024).AIDDISON: Empowering Drug Discovery with AI/ML and CADD Tools in a Secure, Web-Based SaaS Platform.化学信息与建模期刊》,64(1),3-8。DOI: 10.1021/acs.jcim.3c01016.

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