Potenciando el Descubrimiento de fármacos
Cómo AIDDISON™ y SYNTHIA® están transformando el diseño molecular

Introducción

En el panorama en constante evolución del descubrimiento de fármacos, la integración de la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (ML) y la quimioinformática está revolucionando la forma en que los científicos abordan el diseño y la síntesis de nuevas moléculas. Dos plataformas -AIDDISON™ y SYNTHIA®- trabajan ahora codo con codo para acelerar y reducir los riesgos del proceso de I+D en química, desde la ideación hasta la síntesis.

 

El reto de "qué fabricar" y "cómo fabricar

El Descubrimiento de fármacos puede resumirse en dos preguntas fundamentales:

  • ¿Qué fabricar? (ideación, diseño y selección de moléculas prometedoras).
  • ¿Cómo fabricarlas? (Planificación práctica, eficiente y escalable de la síntesis)

AIDDISON™ y SYNTHIA® ofrecen una respuesta integrada y sin fisuras a ambas preguntas.

 

AIDDISON™: Resolviendo "Qué hacer"

AIDDISON™ es una plataforma SaaS basada en web y habilitada para IA que capacita a los químicos medicinales y computacionales para explorar vastos espacios químicos, generar moléculas novedosas y priorizar candidatos con perfiles biológicos y ADMET (absorción, distribución, metabolismo, excreción, toxicidad) óptimos. Su interfaz intuitiva y su robusto motor computacional permiten a los usuarios:

  • Realizar búsquedas de similitudes y farmacóforos en bases de datos públicas y privadas.
  • Utilizar modelos generativos de IA para el diseño molecular de novo
  • Aplicar filtros de propiedades basados en ML y predicciones ADMET
  • Realizar alineaciones basadas en la forma y acoplamientos moleculares para evaluar la participación de la diana.
  • Agrupar y filtrar grandes bibliotecas para centrarse en las pistas más prometedoras.

 

SYNTHIA®: Resolver el "cómo hacer"

Una vez que AIDDISON™ identifica moléculas prometedoras, el Software de retrosíntesis SYNTHIA® toma el relevo para responder a la pregunta de "cómo fabricarlas". SYNTHIA® utiliza reglas químicas codificadas por expertos y una base de datos de más de 14 millones de bloques de construcción disponibles en el mercado para:

  • Generar y clasificar rápidamente rutas sintéticas para cualquier molécula objetivo.
  • Evaluar la accesibilidad sintética y la complejidad (puntuaciones SAS).
  • Proporcionar pasos de reacción detallados, referencias y fuentes comerciales de materiales de partida.
  • Apoyar la Química verde optimizando la economía de átomos y minimizando los reactivos peligrosos.
  • Permite el análisis por lotes y la integración con otras herramientas quimioinformáticas a través de API.

 

El poder de la integración: AIDDISON™ + SYNTHIA

El verdadero poder emerge cuando estas plataformas se utilizan juntas. AIDDISON™ puede enviar sus moléculas mejor clasificadas y diseñadas por IA directamente a SYNTHIA® para su análisis retrosintético. Esta integración permite a los usuarios:

  • Evaluar instantáneamente si un acierto virtual es accesible sintéticamente
  • Dar prioridad a las moléculas no sólo por la actividad prevista, sino también por su viabilidad en el mundo real.
  • Generar listas de la compra de reactivos y materiales de partida, agilizando la adquisición.
  • Acortar la distancia entre el diseño virtual y la realidad del laboratorio

Estudio de caso: Inhibidores de la tanquinasa

Un caso práctico reciente ejemplifica este flujo de trabajo. Partiendo de un inhibidor de tanquinasa conocido, AIDDISON™ generó un conjunto diverso de análogos utilizando modelos generativos y cribado virtual. Estos candidatos se filtraron en función de sus propiedades ADMET y se acoplaron a la proteína diana. A continuación, las estructuras más prometedoras se enviaron a SYNTHIA® para su análisis retrosintético, lo que garantizó que sólo los candidatos sintéticamente accesibles pasaran a la siguiente fase. Este método aceleró la identificación de fármacos candidatos novedosos y viables y permitió explorar el espacio químico más a fondo que los métodos tradicionales.

 

Nota de aplicación destacada: "AIDDISON: Empowering Descubrimiento de fármacos with AI/ML and CADD Tools in a Secure, Web-Based SaaS Platform".

En 2024 se publicó en el Journal of Chemical Information and Modeling una Nota de aplicación radical, "AIDDISON: Empowering Descubrimiento de fármacos with AI/ML and CADD Tools in a Secure, Web-Based SaaS Platform", de Rusinko y otros. Esta publicación detalla la arquitectura, el flujo de trabajo y el impacto en el mundo real de AIDDISON™, incluida su integración con SYNTHIA®.

Puntos clave de la Nota de aplicación:

  • Seguridad y accesibilidad: AIDDISON™ cuenta con la certificación ISO 27001, lo que garantiza la seguridad de los datos y el cumplimiento de la normativa para proyectos de I+D sensibles.
  • Flujo de trabajo integral: La plataforma abarca desde el cribado virtual y la predicción ADMET hasta la viabilidad sintética y la adquisición.
  • Diseño centrado en el usuario: La interfaz intuitiva reduce la barrera para los no expertos, democratizando el acceso a las herramientas computacionales avanzadas de descubrimiento de fármacos.
  • Integración con SYNTHIA®: La transferencia sin fisuras a SYNTHIA® permite el análisis retrosintético inmediato, cerrando el ciclo de "qué hacer" a "cómo hacer".

Lea la Nota de aplicación completa:
AIDDISON: Empowering Drug Disc...

 

Para los usuarios de SYNTHIA®, adoptar AIDDISON™ significa:

  • Innovación más rápida: Generar, filtrar y priorizar rápidamente moléculas novedosas antes de la planificación de la síntesis.
  • Proyectos menos arriesgados: Centrar los Recursos en moléculas que son tanto biológicamente prometedoras como sintéticamente viables.
  • Flujo de trabajo optimizado: Pase sin problemas del diseño virtual a los planes de síntesis procesables, todo ello en un entorno seguro basado en la nube.
  • Capacidad de colaboración: Comparta proyectos, análisis y conocimientos entre equipos, salvando las distancias entre los químicos computacionales y los de laboratorio.

La combinación de AIDDISON™ y SYNTHIA® representa un cambio de paradigma en el descubrimiento de fármacos. Al unir los pasos "qué hacer" y "cómo hacer" en un único flujo de trabajo, estas plataformas permiten a los químicos innovar con confianza, acelerar los plazos y lanzar nuevas terapias al mercado con más eficiencia que nunca.

 

Más información: Seminario web a la carta

Para los interesados en ver estos conceptos en acción, recomendamos el reciente seminario web:

Using AI and Retrosynthesis to Streamline Small Molecule Discovery
Presentado en la Cumbre Digital de IA y Software de Laboratorio por Lab Manager.

Esta sesión presenta un estudio de caso retrospectivo que muestra cómo una pequeña molécula publicada, descubierta originalmente mediante métodos tradicionales, podría identificarse de forma más eficiente utilizando un enfoque totalmente in silico. Los presentadores recorren un ciclo digital integrado de Diseño-Hacer-Probar-Analizar (DMTA) utilizando AIDDISON™ para el diseño generativo de moléculas y el modelado ADMET predictivo, y SYNTHIA® para la planificación retrosintética y de síntesis de bibliotecas. El flujo de trabajo demuestra cómo la IA y las herramientas digitales permiten una toma de decisiones más rápida, una mejor priorización de compuestos y una alineación más estrecha entre el diseño y la síntesis.

Principales objetivos de aprendizaje:

  • Mejorar la optimización hit-to-lead y de candidatos con flujos de trabajo digitales integrados.
  • Generar diversas bibliotecas de moléculas con las propiedades farmacológicas deseadas
  • Perfeccionar los diseños de novo para lograr la viabilidad en el mundo real y acelerar la síntesis mediante la planificación de la síntesis retrosintética y prospectiva.

Ponentes:

  • Suhasini M Iyengar, doctora (científica de aplicaciones y descubrimientos de AIDDISON™)
  • Emma Gardener, Ph.D. (Científica de aplicaciones técnicas, SYNTHIA®)

Vea el seminario web:
Uso de la IA y la retrosíntesis para...

Este seminario web proporciona información práctica y ejemplos reales de cómo AIDDISON™ y SYNTHIA® pueden aprovecharse conjuntamente para potenciar el descubrimiento en fases tempranas y mejorar la eficiencia de la I+D de moléculas pequeñas.

 

Listo para transformar su flujo de trabajo?
Explore SYNTHIA® más a fondo aquí y AIDDISON™ en digitalchemistry.ai

 

Referencias:

  • Rusinko, A., Rezaei, M., Friedrich, L., Buchstaller, H.-P., Kuhn, D., & Ghogare, A. (2024). AIDDISON: Empowering Descubrimiento de fármacos with AI/ML and CADD Tools in a Secure, Web-Based SaaS Platform. Journal of Chemical Information and Modeling, 64(1), 3-8. DOI: 10.1021/acs.jcim.3c01016.

¿Está listo para añadir la verificación digital a su flujo de trabajo?

Explore ChemisTwin™ y el mundo de los materiales de referencia digitales

Sigma-Aldrich ChemisTwin™ Platfom