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Durch KI entdeckte Suntrap ein wundersames neues Medikament gegen COVID-19 und andere Epidemien
Durch KI entdeckte Suntrap ein wundersames neues Medikament gegen COVID-19 und andere Epidemien
Anonim

KI-gestütztes Computing hat die Effizienz der Forschung und Entwicklung neuer Medikamente erheblich verbessert. Suntrap Life Technologies Co., Ltd hat die Führung bei der Einrichtung der IDDNU-Plattform übernommen, die als internationale Allianz für ein Netzwerk zur Wirkstoffforschung dienen soll.

Seit 2019 hat Suntrap Life Technologies Co., Ltd. ein Arzneimittelforschungsteam aufgebaut, umfassende Arzneimittelforschungs- und -entwicklungsprojekte durchgeführt und die Technologieplattform Suntrap IDDNU (Suntrap International Drug Discovery Network Alliance) aufgebaut. Suntrap IDDNU basiert auf der EK-DRD-Datenbank, die von einem der Forscher, Herrn Jason Zhao, veröffentlicht wurde. (J Chem Inf Model. 2019 Sep 23;59(9):3619-3624. EK-DRD: A Comprehensive Database for Drug Repositioning Inspired by Experimental Knowledge[1]). Diese Datenbank enthält detaillierte Informationen zu den 1963 von der US-amerikanischen FDA zugelassenen Arzneimitteln (einschließlich der vom Markt zurückgezogenen) sowie die Aktivitätsinformationen in den Ziel-, Zell-, Tier- und klinischen Experimenten. Darüber hinaus hat das Suntrap-Forschungsteam auch die Struktur- und Aktivitätsdaten von 40.838 Naturstoffen einbezogen.

Durch die Sammlung dieser Daten und den Aufbau einer Datenbank hat das Suntrap-Forschungsteam eine Reihe von Naturstoffen für die Medikamentenumleitung entwickelt. Basierend auf KI-Algorithmen zur Wirkstoffforschung und mathematischen Modellen kann es schnell die Affinität zwischen diesen Verbindungen und dem Ziel berechnen und die Verbindung-Protein-Interaktion, die Fähigkeit zur Entdeckung multipharmakologischer (Mehrziel-)Verbindungen und die Entdeckung der Korrespondenz zwischen den Wechselwirkungen zwischen Wirkstoff und Zielkrankheit bieten eine sehr effiziente Plattform für ein systematisches Vor-Screening von Wirkstoffen. Für eine Vielzahl von Krankheiten (wie Tumoren, Virusinfektionen, Gewebefibrose, Infektionskrankheiten der Atemwege, altersbedingte chronische Erkrankungen usw.) hat das Suntrap-Forschungsteam eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungspipelines für biologische Arzneimittel initiiert.

Da das neue Coronavirus weltweit wütet, hat das Suntrap-Forschungsteam sofort auf die Pandemie reagiert und Anfang 2020 das Projekt „Forschung zu Anti-Coronavirus-Produkten“gestartet. Medikamente, die angeblich gegen das Coronavirus gerichtet sind, haben sich klinisch als unwirksam erwiesen und Nebenwirkungen haben. Bei der Target-Selektion für die neue Wirkstoffentwicklung zielt das Suntrap-Forschungsteam auf die Entwicklung kleiner Moleküle mit Multi-Targets, breitem Spektrum und kollaborativer therapeutischer Wirksamkeit, die nicht nur auf die ursprünglichen Coronaviren, sondern auch auf die Mutanten oder verwandte Stämme.

Die Suntrap IDDNU überprüfte schnell die antivirale Aktivität natürlicher niedermolekularer Verbindungen aus einer Datenbank mit Medikamenten, Kräutern sowie Nahrungsbestandteilen und entdeckte innerhalb von sechs Monaten die synergistische Multi-Target-Anti-Coronavirus-Verbindung „LeSoleil“[2] Im August schloss das Suntrap-Forschungsteam zusammen mit dem Guangdong Provincial Center for Disease Control and Prevention und dem Guangdong Provincial Institute of Public Health die Sensitivitätsstudie und Sicherheitsbewertung von „LeSoleil“ab. Die experimentellen Schlussfolgerungen zeigen, dass „LeSoleil“eine signifikante Wirksamkeit bei der In-vitro-Hemmung des Coronavirus (SARS-CoV-2) besitzt. Weitere Studien bestätigten die Wirksamkeit, was den Grundstein für die Weiterentwicklung von „LeSoleil“zu einem Kandidaten legte für das Anti-Coronavirus-Medikament [3]. Die Teamstudien von Suntrap haben gezeigt, dass das „LeSoleil“die Vorteile einer geringen Toxizität, einer guten Verträglichkeit und einer hohen Zugänglichkeit hat.

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Die LeSoleil-Reihe spezifischer Medikamente zur Behandlung der neuen Coronavirus-Pneumonie hat präklinische Studien abgeschlossen

Angesichts der zunehmenden Verbreitung der neuen mutierten Coronavirus-Stämme, die ansteckender und schwer fassbarer sind, reichen bestehende Medikamente und Impfstoffe nicht aus, um das mutierte Virus zu bekämpfen und vollständig zu eliminieren. Die Welt hat einen dringenden Bedarf an neuen therapeutischen Medikamenten gegen das Coronavirus. Basierend auf diesem Verständnis nahm das Forschungsteam von Suntrap „LeSoleil“als Hauptwirkstoffkomponente und führte die Weiterentwicklung der „LeSoleil“-Reihe durch. Je nach Infektionscharakteristik wurden unterschiedliche Rezepturen in der Arzneimittelentwicklung getestet.

Zunächst wurde ein Notfall-Anti-Coronavirus-Schutzspray freigegeben, das die Infektion und die Ausbreitung effektiv blockieren kann und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit und das Risiko der Mutation des Coronavirus reduziert. Das Schutzspray kann direkt auf die Nasen- und Mundhöhle wirken, die die ersten Stellen sind, an denen sich die Virusinfektion im menschlichen Körper manifestiert hat. Die Studien zeigten, dass das Spray "LeSoleil" eine Virusinfektion effektiv und stabil verhindert, die Virusreplikation hemmt, das Virus inaktiviert und eine weitere Infektion des menschlichen Körpers durch das Virus verhindert. Diese Beobachtungen gelten auch für die asymptomatische infizierte Person, die das Virus in sich trägt, das Spray könnte das Virus effektiv davon abhalten, Tröpfchen durch Atmen, Niesen, Husten usw das Virus hemmen, wodurch das Virus seine Infektiosität verliert. Derzeit ist die Entwicklung der "LeSoleil"-Reihe von Nasen- und Mundsprayformulierungen abgeschlossen, einschließlich Formulierungsdesign, Formulierungsscreening, Mechanismenforschung, Prozessoptimierung und Qualitätsbewertungen der QA und QC. Das Design, die Qualitätskontrolle entsprechen strikt den nationalen und internationalen FDA-Vorschriften, die den allgemeinen Anforderungen der aktuellen Ausgabe der "People's Republic of China Pharmacopoeia" entsprechen. Darüber hinaus könnten diese Nasen- und Mundsprays auch die Entzündungsreaktionen in der Lunge wirksam hemmen, wie mit dem Rattentiermodell der Lungenentzündung experimentiert[4]. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass "LeSoleil" den durch die Coronavirus-Infektion verursachten Entzündungssturm verhindern kann, die Schädigung des Körpers durch die Entzündung verringert und eine gute entzündungshemmende Wirkung hat[5]. Derzeit hat das Forschungsteam von Suntrap auch die Entwicklung von Injektionen der Serie "LeSoleil" abgeschlossen, mit denen Patienten mit schwerer und kritischer Lungenentzündung aufgrund einer Coronavirus-Infektion behandelt werden können.

Darüber hinaus kann auch einer Lungenfibrose vorgebeugt werden. Lungenfibrose ist eine häufige Folge von Patienten, die mit COVID-19 aus dem Krankenhaus entlassen werden und die Lebensqualität und Prognose der Patienten ernsthaft beeinträchtigen. Lungenfibrose tritt auch häufig bei anderen Lungenerkrankungen auf, und derzeit gibt es keine wirksamen Therapeutika, um Patienten mit Lungenfibrose zu heilen.

Studien haben gezeigt, dass das neue Coronavirus direkt in das Nervensystem des Gehirns eindringen kann, einen Verlust von Sinnesorganen wie Geruch und Geschmack verursacht und die Funktionalität menschlicher Neurotransmitter beeinträchtigt, was zu Angstzuständen, Depressionen und anderen psychischen Erkrankungen führt. Das Forschungsteam von Suntrap hat die Ziele im Zusammenhang mit Lungenfibrose vollständig untersucht und In-vivo- und In-vitro-Testmodelle konstruiert[6]. In den In-vitro-Studien konnte die TGF-β1-induzierte Fibrose von HFL-1-Zellen wirksam gehemmt werden, und bei der In-vivo-Bleomycin-induzierten Lungenfibrose der Ratte zeigte "LeSoleil" eine zuverlässige Wirksamkeit beim Stoppen der Lungenfibroseprozesse[7]. Das Experiment zeigt, dass "LeSoleil" oxidativen Stress, Entzündungen und Fibrose reduzieren kann, wodurch die Neigung zur Lungenfibrose nach einer Infektion verringert wird. Im Neuronenschutz-Experiment „LeSoleil“wurde festgestellt, dass es die Apoptose von Nervenzellen effektiv hemmen, Neuronen schützen und das geschädigte Nervensystem reparieren kann.

Lungenerkrankungen sind in den letzten Jahren häufiger geworden. Obwohl die Formel und der Inhalator komplexer sind als andere Darreichungsformen, kann „LeSoleil“direkt in die Lunge gelangen und dort effektiver aufgenommen werden. Solche Resorptionswege umgehen auch den Leberstoffwechsel, der normalerweise bei oraler Verabreichung stattfindet. Die Vorteile sind auch im Vergleich zur Muskelinjektion deutlich, da die Inhalationsabgabe schneller und direkter an den Stellen ankommt. Das Suntrap-Forschungsteam hat die mit Inhalationsgeräten verabreichte "LeSoleil"-Serie entwickelt, die Lungenfibrose behandeln und verhindern, die geschädigte sensorische Wahrnehmung von Geschmack und Geruch reparieren und die Prognose der neuen Coronavirus-Pneumonie vollständig verbessern soll.

Abschließend

Der sich abschwächende Trend der COVID-19-Pandemien bedeutet nicht, dass das Virus vollständig verschwindet oder die nächste Pandemiewelle nicht kommt. Die Bedrohungen zukünftiger Pandemien sind immer noch groß. Die WHO warnte davor, dass in Zukunft auch ein Virus tödlicher sein könnte als das aktuelle Coronavirus. Das Suntrap-Forschungsteam prognostizierte durch die Modellierung der globalen Pandemiedaten in Kombination mit den Umweltfaktoren und den Auswirkungen von sozialer Distanzierung und anderen Quarantänemaßnahmen auch, dass von März bis Mai 2021 auch einige Influenza-Epidemien auftreten können begleitet von einer explosionsartigen Anzahl von Fällen von Lungeninfektionen. Die Symptome solcher Lungeninfektionen werden leicht mit denen einer Coronavirus-Pneumonie verwechselt, und es besteht auch die Gefahr einer überlagerten Infektion, die die Prävention, Behandlung oder Bewältigung der Coronavirus-Pandemien noch schwieriger macht.

Das Coronavirus ist so klein, dass es mit bloßem Auge unsichtbar ist, aber es reicht aus, um die Welt zu beunruhigen. Heute, da die Globalisierung vorherrscht, kann kein einzelnes Land oder keine Nation allein bleiben. In verschiedenen kulturellen, kommerziellen oder politischen Situationen sind die Auswirkungen der Pandemie weitaus komplizierter denn je. Angesichts der COVID-19-Pandemien kann sich der Mensch nicht auf einen reinen Glücksfall verlassen. Groß angelegte Tests, obligatorische Isolation und Bewegungseinschränkungen sind langfristig nicht die optimale Maßnahme. Die Prävention und Bekämpfung von Infektionskrankheiten erfordert ein hohes Maß an Professionalität. Es ist wichtig, die wissenschaftlichen Prinzipien bei der Lösung eines solchen Problems anzupassen und zu befolgen.

Daher ist es die beste Strategie, die Krankheit aktiv, effizient und rational zu bekämpfen, um den normalen Betrieb der Gesellschaft so gut wie möglich zu erhalten, die wirtschaftlichen Auswirkungen zu minimieren und sichere und wirksame Medikamente gegen die Pandemien zu entwickeln.

Experimentelle Untersuchungen haben bewiesen, dass die Medikamente der "LeSoleil" -Serie nicht nur die Breitband-Coronavirus-Infektion blockieren, der weiteren Entwicklung einer Atemwegsinfektion widerstehen, sondern auch die Viren abtöten können. "LeSoleil" kann auch den durch die Infektion verursachten Entzündungssturm eindämmen und beseitigen und Lungenfibrose verhindern. Es wird erwartet, dass "LeSoleil" ein wirksames Medikament gegen diese und die kommenden Pandemien wird. Derzeit hat das Suntrap-Forschungsteam die pharmakodynamischen, pharmakokinetischen und Sicherheitsbewertungsstudien der "LeSoleil"-Produktreihe abgeschlossen. Patente wurden in China angemeldet und autorisiert. Klinische Studien sind ebenfalls in Planung und sollen in Kürze abgeschlossen sein. Das Suntrap-Team ist bestrebt, "LeSoleil" so schnell wie möglich verfügbar zu machen.

Suntrap Life Technologies Ltd.

www.suntrap.com/newsinfo/485257.html?templateId=1737380

Verweise:

[1] Chongze Zhao, Xi Dai, Yecheng Li, Qingqing Guo, Jianhua Zhang, Xiaotong Zhang und Ling Wang*. EK-DRD: Eine umfassende Datenbank für die Neupositionierung von Medikamenten, inspiriert von experimentellem Wissen. J.Chem. Inf. Modell., 2019, 59(9):3619–3624.

[2] A A D, B D P, B G K J, et al. Rolle von Phytobestandteilen bei der Behandlung von COVID-19[J]. Chemisch-biologische Wechselwirkungen, 2021(18): 109449.

[3] Q. Wang, Y. Zhao, X. Chen et al. Virtuelles Screening von zugelassenen Klinikarzneimitteln mit Hauptprotease (3CLpro) zeigt potenzielle Hemmwirkungen auf SARS-CoV-2[J]. Zeitschrift für biomolekulare Struktur und Dynamik, 2020:1-11.

[4] Lauren, G, Jordan, et al. HER2+-Brustkrebszellen durchlaufen eine Apoptose, wenn sie Gerbsäure ausgesetzt werden, die aus umgebautem vernetztem Kollagen Typ I freigesetzt wird[J]. Journal of Biomedical Materials Research Teil A, 2017, 106(1).

[5] Li F, Ma K, Chen X, et al. Die Regulierung von drei neuen Mitgliedern der Cytochrom-P450-CYP6-Familie und ihrer Promotoren in der Baumwollblattlaus Aphis gossypii durch pflanzliche Allelochemikalien., 2018.

[6] Schutzwirkung des wässrigen Extrakts aus Crataegus azarolus L. Beeren gegen Rizinusöl-induzierter Durchfall, oxidativen Stress und Entzündungen bei Ratten[J]. Neurogastroenterologie & Motilität, 2020.

[7] Yan Z, He Z, Gao Y, et al. Induzierte pluripotente Stammzellen hemmen die durch Bleomycin induzierte Lungenfibrose bei Mäusen durch Unterdrückung des TGF-β1/Smad-vermittelten Übergangs von Epithel zu Mesenchym [J]. Frontiers in Pharmacology, 2016, 7(e33165).

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