美国国立卫生研究院 信用:CC0公共领域 通过活性而不仅仅是结构来评估药物化合物是一种新的方法，它可以加速新冠肺炎疗法的研究，并揭示其他疾病的更多潜在疗法
这种以行动为基础的焦点——称为基于生物活动的建模(BABM)——形成了由国家转化科学促进中心(NCATS)研究人员和其他人开发的新方法的核心
NCATS是美国国立卫生研究院的一部分
研究人员利用BABM来寻找潜在的抗SARS-CoV-2药物，这些药物的作用，而不是其结构，类似于已经证明有效的化合物
NCATS科学家黄瑞丽博士
D
，和郑伟博士
D
，领导了创建该方法的研究团队
他们的发现发布在2月26日的网上
《自然生物技术》杂志23
黄解释说:“通过这种新方法，你可以根据活性谱找到全新的化学结构，然后开发出全新的药物。”
因此，利用关于一种化合物的生物活性的信息，可以扩大有希望治疗多种疾病和病症的范围
当研究人员寻找新的化合物或寻找现有的药物来治疗新的疾病时，他们越来越多地使用筛选工具来预测哪些药物可能是好的候选药物
虚拟筛选，或称VS，允许科学家使用先进的计算机分析，从数百万种收集的化合物中找到潜在的有效候选物
例如，传统的病毒分离技术寻找结构类似于已知对病原体或细胞上的特定目标有效的化合物
这些结构上的相似性被假定为具有相似的生物活性
然而，根据黄的说法，对于，研究人员不需要知道化合物的化学结构
相反，他们使用一种化合物活性模式的概况——它在多种浓度下对一组目标或测试的表现——来预测它对新目标或新药试验的潜在效力
现在，定量高通量筛选的广泛应用使得BABM的预测更加准确
qHTS在数千次测试中评估了一种化合物在不同浓度下的有效性
这种做法比传统的高通量筛选(只检测单一浓度的化合物)提供了更多关于化合物行为的细节
量子高温超导产生的信息为数百万种化合物中的每一种创造了更强的生物活性特征——也称为特征
为了测试BABM的方法，研究人员利用了NCATS公司内部收集的50多万种化合物和药物的数百种高温超导分析产生的大量数据
首先，他们验证了BABM利用活性图谱来鉴定化合物的能力，这些化合物已经被证明对寨卡病毒和埃博拉病毒有效
BABM还发现了新的化合物，显示出对抗这些病毒的前景
科学家们随后转向了导致新冠肺炎的非典病毒
他们应用BABM，一个基于结构的模型和一个组合的方法来分析NCATS图书馆的化合物，以找到潜在的抗非典病毒的药物
BABM预测311种化合物的活性曲线可能预示着对抗冠状病毒的希望
研究人员随后在室外实验室对这311种化合物进行了抗SARS-CoV-2病毒的测试
结果:近三分之一的BABM支持的化合物(99)在测试中显示出抗病毒活性
BABM驱动的预测命中率超过了基于结构的模型，并且结合基于活动和基于结构的模型产生了更好的预测结果
BABM的一个关键优势是速度
“这种方法非常快——你只需要运行一个计算机算法，你就可以识别许多新的药物线索，甚至是新的化学结构，”黄说
事实上，筛选整个NCATS图书馆的50万种抗非典化合物只需要几分钟
BABM也是一个可转移的工具——它不仅限于在NCATS的复合图书馆中使用
“任何人都可以使用这种方法，通过应用任何生物活动剖面数据，包括公开可用的NCATS数据，”黄强调说
NCATS的研究人员预测，他们基于活动的模型的影响可能会远远超出对COVID-19治疗和小分子药物发现的研究
给定任何具有可用活性谱的物质，科学家可以预测其针对新目标、新适应症或新疾病的活性
“除了小分子，这种方法还可以应用于生物制品、抗体和其他疗法，”黄说
“BABM支持所有的药物发现项目
"
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