Potenciando a Descoberta de Medicamentos
Como o AIDDISON™ e o SYNTHIA® estão a transformar a conceção molecular

Introdução

No cenário em constante evolução da descoberta de medicamentos, a integração da Inteligência artificial (IA), da aprendizagem automática (ML) e da quiminformática está a revolucionar a forma como os cientistas abordam a conceção e a síntese de novas moléculas. Duas plataformas - AIDDISON™ e SYNTHIA® - estão agora a trabalhar em conjunto para acelerar e reduzir o risco do processo de I&D em Química, desde a ideação até à síntese.

 

O desafio "O que fazer" e "Como fazer

A Descoberta de medicamentos pode ser destilada em duas questões fundamentais:

  • O que fazer? (Ideação, conceção e seleção de moléculas promissoras)
  • Como fazer? (Planeamento de síntese prático, eficiente e escalável)

O AIDDISON™ e o SYNTHIA® fornecem uma resposta perfeita e integrada para ambas.

 

AIDDISON™: Resolvendo "O que fazer"

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. A sua interface intuitiva e o seu motor computacional robusto permitem aos utilizadores

  • Efetuar pesquisas de semelhanças e farmacóforos em bases de dados públicas e proprietárias
  • Utilizar modelos generativos de IA para a conceção molecular de novo
  • Aplicar filtros de propriedades baseados em ML e previsões ADMET
  • Realizar alinhamento baseado na forma e acoplamento molecular para avaliação do envolvimento do alvo
  • Agrupar e filtrar grandes bibliotecas para se concentrar nas pistas mais promissoras

 

SYNTHIA®: Resolver "Como fazer"

Uma vez que o AIDDISON™ identifica moléculas promissoras, o Software de retrossíntese SYNTHIA® assume o controlo para responder à pergunta "como fabricá-las". SYNTHIA® usa Regras codificadas por especialistas em química e uma base de dados de 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 (Pontuação de acessibilidade sintética (SAS))
  • Fornecer passos de reação detalhados, referências e fontes comerciais para Materiais de partida
  • Apoiar a química verde, optimizando a economia de átomos e minimizando os reagentes perigosos
  • Permite a análise por lote e a integração com outras ferramentas de quiminformática através da API

 

O poder da integração: AIDDISON™ + SYNTHIA®

O verdadeiro poder emerge quando estas plataformas são utilizadas em conjunto. O AIDDISON™ pode enviar as suas moléculas mais bem classificadas e concebidas por IA diretamente para o SYNTHIA® para análise retrosintética. Esta integração permite aos utilizadores:

  • Avaliar instantaneamente se um hit virtual é sinteticamente acessível
  • Dar prioridade às moléculas não só pela atividade prevista, mas também pela viabilidade no mundo real
  • Gerar listas de compras para reagentes e materiais de partida, simplificando a aquisição
  • Colmatar o fosso entre o design virtual e a realidade laboratorial

Estudo de caso: Inibidores da tanquirase

Um estudo de caso recente exemplifica este Fluxo de trabalho. A partir de um inibidor conhecido da tanquilase, a AIDDISON™ gerou um conjunto diversificado de análogos usando modelos generativos e triagem virtual. Estes candidatos foram filtrados em função das propriedades ADMET e acoplados à proteína alvo. As estruturas mais promissoras foram então enviadas para o SYNTHIA® para análise retrosintética, assegurando que apenas as pistas sinteticamente acessíveis avançassem para a fase seguinte. Esta 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.

 

Destaque da Nota de Aplicação: "AIDDISON: Potenciar a Descoberta de Medicamentos com ferramentas de IA/ML e CADD numa 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. Esta publicação detalha a arquitetura, o Fluxo de trabalho e o impacto no mundo real do AIDDISON™, incluindo a 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 projectos de I&D sensíveis.
  • Fluxo de trabalho de ponta a ponta: A plataforma abrange tudo, desde a triagem virtual e a previsão ADMET até a viabilidade sintética e a aquisição.
  • Design centrado no utilizador: A interface intuitiva reduz a barreira para não especialistas, democratizando o acesso a ferramentas computacionais avançadas para a Descoberta de medicamentos.
  • Integração com 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 utilizadores de SYNTHIA®, a adoção de AIDDISON™ significa:

  • Inovação mais rápida: Gerar, filtrar e priorizar rapidamente moléculas novas antes do Planejamento de síntese.
  • Projetos com risco reduzido: Concentra os recursos em moléculas que são biologicamente promissoras e sinteticamente viáveis.
  • Fluxo de trabalho simplificado: Passar sem problemas do design virtual para planos de síntese acionáveis, tudo num ambiente seguro e baseado na nuvem.
  • Poder de colaboração: Partilhe projectos, análises e conhecimentos entre equipas, colmatando o fosso entre os químicos computacionais e os químicos 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" num 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 estes 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 retrospetivo que mostra como uma pequena molécula publicada, originalmente descoberta através de métodos tradicionais, poderia ser identificada com mais Eficiência usando uma abordagem totalmente in silico. Os apresentadores percorrem um ciclo digital integrado de Conceber-Fazer-Testar-Analisar (DMTA) utilizando o AIDDISON™ para a conceção generativa de moléculas e a modelação ADMET preditiva, e o SYNTHIA® para o planeamento retrosintético e de síntese de bibliotecas. O Fluxo de trabalho demonstra como a IA e as ferramentas digitais permitem uma tomada de decisões mais rápida, uma melhor priorização de compostos e um alinhamento mais próximo entre a conceção e a síntese.

Principais objetivos de aprendizagem:

  • Melhorar 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 projectos de novo para viabilidade no mundo real e rapidez de síntese utilizando o planeamento de síntese retrosintético e avançado

Oradores:

  • Suhasini M Iyengar, Ph.D. (cientista de aplicações e descobertas da AIDDISON™)
  • Emma Gardener, Ph.D. (cientista de aplicação técnica, SYNTHIA®)

Assista ao webinar:
Utilizar a IA e a Retrosíntese para...

Este webinar fornece insights práticos e exemplos reais de como o AIDDISON™ e o SYNTHIA® podem ser aproveitados em conjunto para melhorar a descoberta na fase inicial e melhorar a Eficiência da I&D de pequenas moléculas.

 

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Referências:

  • Rusinko, A., Rezaei, M., Friedrich, L., Buchstaller, H.-P., Kuhn, D., & Ghogare, A. (2024). AIDDISON: Capacitar a Descoberta de Medicamentos com ferramentas de IA/ML e CADD numa plataforma SaaS segura e baseada na Web. Journal of Chemical Information and Modeling, 64(1), 3-8. DOI: 10.1021/acs.jcim.3c01016.

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