افزایش اثربخشی دارو های معمولی با فرمولاسیون نانویی - وبلاگ کارسیس

به گزارش وبلاگ کارسیس، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در حال یافتن راه هایی برای استفاده از تجزیه و تحلیل داده ها به منظور بهبود اثربخشی دارو هایی با مولکول کوچک هستند.

به گزارش گروه فناوری وبلاگ کارسیس، محققان موسسه فناوری ماساچوست راه حلی برای محدودیت های فارماکوکینتیک دارو هایی با مولکول کوچک ارائه داده اند. این دارو ها برای درمان بیماری ها استفاده می شوند، اما اثربخشی آن ها در اثر واکنش بدن در برابر این دارو ها اغلب کاهش می یابد.

با این حال، آنالیز ها نشان داده است که نانوذرات ساخته شده از لیپید یا پلیمر، هنگامی که با ترکیبی از مواد غیرفعال دارو با دارو های مولکول، کوچک ساخته می شوند، می توانند این مشکل را از بین ببرند. اما کنار هم قرار دادن این دو بخش، بسیار سخت است و همه ترکیبات توانایی نگهداری این دارو ها را در کنار هم ندارند. بنابراین، رسیدن به این نوع شرایط به فناوری جدیدی احتیاج دارد که نانوذرات مناسب را به طور اتوماتیک غربال و شناسایی کند.

محققان موسسه فناوری ماساچوست در کوشش اند تا از جنبه های یادگیری ماشین برای موفقیت آمیز کردن این فرآیند استفاده نمایند. دانیل رکر، رهبر این گروه تحقیقاتی می گوید: با کار در حوزه علم داده، یادگیری ماشین و تحویل دارو، امید ما این است که به سرعت مجموعه ای از ابزار های خود را برای اطمینان از رسیدن دارو به مکان مورد احتیاج گسترش دهیم.

در این پروژه، محققان 2.1 میلیون جفت را آزمایش و 100 مدل جدید از نانوذرات را شناسایی نموده اند که می تواند برای درمان مالاریا، عفونت های ویروسی، بیماری های قارچی، سرطان و آسم مورد استفاده قرار گیرد. آن ها روی اثرات مثبت مواد غیرفعال در فرایند فرمولاسیون نانو تمرکز دارند.

برای توسعه الگوریتم مناسب یادگیری ماشین برای این آزمایش، محققان یک مجموعه داده عظیم ایجاد نموده اند. آن ها 16 نوع داروی مولکول کوچک را گردآوری نموده و آن ها را با یک مجموعه متنوع از 90 ترکیب گسترده در دسترس ترکیب نموده اند.

محققان اطمینان حاصل کردند که دارو و مواد تشکیل دهنده هر دو مورد تأیید FDA هستند تا نانوذره حاصل از آن از آزمون تأیید شده FDA عبور کند. پس از آزمایش، همه نانوذرات در مرکز بیوتکنولوژی سوانسون در موسسه کخ مورد آزمایش نهاده شدند. پلتفورم یادگیری با غربالگری 788 عدد داروی مولکولی کوچک با 2،600 ماده غیرفعال، قادر به شناسایی 38464 ذره نانوذرات احتمالی بالقوه از 2.1 میلیون ترکیب احتمالی بوده است.

یکی از نانوذرات انتخاب شده سورافنیب است که برای سرطان پیشرفته کبد مفید بوده و با گلیسیریزین ترکیب شده است که معمولاً به عنوان طعم دهنده استفاده می گردد. سورافنیب با وجود دارویی برای درمان سرطان، اثر محدودی داشت، اما نانوذره ترکیبی دو برابر بهتر از داروی اولیه کار می کرد؛ زیرا مقدار بیشتری از دارو قادر به ورود به سلول ها بود. این فناوری جدید روی موش های مدل مبتلا به سرطان کبد مورد آزمایش نهاده شد و به نظر می رسید که طول عمر آن ها افزایش پیدا نموده است.