用你的手机设计和测试潜在的COVID-19治疗方法
你被邀请加入COVID-19治疗方法的研究——不需要实验室大褂或博士学位。
任何拥有智能手机的人都可以下载应用程序ViDok,用户可以从库中选择分子它可能会与导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒上的关键蛋白质结合,然后可以调整分子,试图找到更好的匹配。
“这是一个人类学习的过程,也是一个真正的实验过程,”犹他大学(University of Utah)化学教授、ViDok的设计师张勇(Thanh Truong)说。“你试了就会学到东西。美妙的是,不同的人看事物的方式不同。你可以循序渐进地提高。”
在iOS应用商店和谷歌Play上找到ViDok应用程序。
众包过程
发现和测试的过程新药它很长,在几年的数量级上,而且成本很高,在数亿美元的数量级上。第一步是识别药物的目标在这种情况下,SARS-CoV-2病毒上的一种蛋白质称为蛋白酶,并寻找可以与该目标结合的分子,打断病毒的繁殖周期,有效地阻止它的发展。Truong说,这个目标就像一把锁,发现一种药物的过程就像找到一把正确的钥匙。
SARS-CoV-2病毒只存在了不到一年的时间,虽然疫苗的竞争仍在继续,但研究人员也在寻找治疗已经感染COVID-19的人的方法。在尝试不同分子的阶段,看看它们是否可以作为合适的钥匙,张龙已经向大众寻求帮助,以缩短开发时间,降低总体成本。
寻找新钥匙
Truong在越南计算科学与技术研究所同事的帮助下开发了ViDok应用程序。它被设计为任何人都可以轻松使用,从高中化学学生到资深生物化学研究人员。前提很简单:从可能与SARS-CoV-2蛋白良好结合的分子库中选择一个分子或配体。然后,在确定分子与蛋白质的结合能或结合强度后,用户可以改变分子的结构并再次测试结合能。
结合能越低越好,在每次模拟之后,应用程序会将新分子与其他用户提交的其他分子进行排名。的处理结合能模拟是在U的高性能计算中心的帮助下进行的,该中心还拥有一个网站,上面有应用程序生成的所有分子,以及它们计算出的结合能。这些数据可以免费下载以供进一步研究。
Truong希望友好竞争的精神可以促进发现的进步。
“假设你的设计排名第100位,有人看着它说,‘嘿,我可以做得更好!’”他说。“然后把你的结果修改一下。突然之间,他就排到了第50位。所以你把他的结果做一点修改。你排在第30位。这允许人们合作学习。你从其他人那里获得成果,并在此基础上发展。”
从应用程序到实验室
到目前为止,Truong一直在越南与少数人测试这款应用程序。到目前为止,来自2500多种候选药物的前200个分子中,只有5个来自原始的潜在治疗分子库。其他195个已被用户修改。
“希望在最后,”Truong说,“我们得到了一份最好的药物先导物列表,实验人员可以进入实验室合成它,然后进行进一步的研究。到目前为止,用户所做的已经是一种科学进步了。我可以拿最好的结果,现在就开始写科学论文。事实上,一些人已经联系了我,希望利用这些结果进行进一步研究。”
然后由大学或政府实验室和制药公司来完成剩下的药物开发过程,包括毒性研究和临床试验,但COVID-19的任何最终治疗方法都必须来自某个地方——为什么不能来自你的手机呢?
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