
新型冠狀病毒(COVID-19)的出現(xiàn)在全球范圍影響了人類健康,尋找有效治愈新冠肺炎的治療方式是臨床醫(yī)生和藥物研發(fā)人員最緊迫的工作。計算機輔助藥物篩選根據(jù)病毒靶點和小分子藥物的3D結構,計算病毒蛋白與藥物之間的結合能量,實現(xiàn)從成千上萬的小分子庫中篩選出與病毒結合最緊密的候選藥物,從而快速為藥物研究和臨床試驗提供方向。
為了全面、系統(tǒng)地評估藥物對新冠病毒所有靶點蛋白的結合情況,2020年2月,華為云EI醫(yī)療智能體團隊與華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎醫(yī)學院、華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬武漢兒童醫(yī)院、西安交通大學第一附屬醫(yī)院、中科院北京基因組研究所迅速成立聯(lián)合團隊,從新冠病毒蛋白序列開始,針對所有21個靶點蛋白進行同源建模、分子動力學模擬優(yōu)化,獲取靶點蛋白的3D結構,對超過8500個已上市、進入臨床的小分子藥物進行了約18萬種藥物-靶點配對情況的計算評估,讓研究人員可以同時從21個蛋白的角度,綜合、無偏地評估藥物效果,從而為后續(xù)的藥物機制研究、臨床試驗提供線索。

“藥物篩選”之旅
華為云EI醫(yī)療智能體平臺基于華為云AI昇騰集群服務、一站式AI開發(fā)平臺ModelArts,集成了醫(yī)藥領域眾多算法、工具、AI模型和自動化流水線,可以短時間內(nèi)完成上千萬次的模擬計算,讓以往耗時數(shù)月的計算機輔助藥物篩選在數(shù)小時內(nèi)完成。
2020年4月起,“神農(nóng)項目”所有篩選結果均已陸續(xù)在在線平臺(https://shennongproject.ai/)公開,藥物研發(fā)人員可在多個終端瀏覽器查看靶蛋白和藥物的3D結合結構以及計算評分,無需安裝任何專業(yè)的結構生物學軟件。
“神農(nóng)項目”發(fā)表的公開數(shù)據(jù)得到了中外廣泛的關注,同時也收到了大量的咨詢郵件。該數(shù)據(jù)平臺為多款臨床正在使用、臨床測試的中西藥的分子作用機理提供了理論基礎。