Le Southwest Research Institute (SwRI) a développé une technologie unique pour sélectionner de nouvelles thérapies ciblant l'ADN conçues pour traiter le cancer et d'autres maladies. En combinant l'outil logiciel de criblage de médicaments en 3D et les techniques d'apprentissage automatique du SwRI, les scientifiques du SwRI ont réussi à prédire l'affinité de liaison à l'ADN et la toxicité des cellules cancéreuses pour une variété de composés médicamenteux pertinents en cours de développement.
SwRI a étendu les capacités de son outil de développement de médicaments Rhodium™ pour visualiser et prédire rapidement comment les thérapies ciblant l'ADN peuvent attaquer les cellules cancéreuses ainsi que d'autres maladies. Selon l'Organisation mondiale de la santé, le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde, responsable d'un décès sur six dans le monde. La chimiothérapie utilise une combinaison de médicaments pour ralentir ou arrêter la croissance et la propagation des cellules cancéreuses et réduire les tumeurs. Bon nombre de ces chimiothérapies ciblent directement l'ADN, ce qui peut endommager l'ADN des cellules saines et provoquer des effets secondaires graves, des complications médicales et même des cancers secondaires. Alors qu'un certain nombre de plateformes de développement de médicaments et de méthodes d'apprentissage automatique sélectionnent virtuellement les médicaments qui ciblent les protéines, peu de méthodes existent pour sélectionner les médicaments qui ciblent l'ADN. SwRI a maintenant démontré avec succès une application de criblage virtuel pour concevoir des thérapies ciblant l'ADN plus efficaces pour lutter contre différents types de cancer et de maladies infectieuses.
Les cellules cancéreuses ont souvent un mécanisme de réparation de l'ADN endommagé et se répliquent beaucoup plus rapidement que les cellules saines, ce qui fait de l'ADN une cible viable pour le traitement sélectif du cancer. SwRI a développé et validé avec succès une technique puissante pour utiliser Rhodium™ dans les campagnes de développement de médicaments qui ciblent directement l'ADN dans la recherche en oncologie pour la leucémie, le cancer du sein, le cancer du foie et plus encore.
Dr Tristan Adamson, chercheur scientifique au département de bio-ingénierie et de pharmacie du SwRI
Dillon Cao, un scientifique du SwRI qui travaille avec Adamson, a ajouté : « Nous voulons rendre les composés médicamenteux plus sélectifs pour cibler l'ADN d'un patient pour une efficacité maximale tout en permettant aux scientifiques d'éliminer certaines des toxicités des médicaments. »
Dans le cadre d'un projet de recherche financé en interne, les scientifiques du SwRI ont développé plusieurs ensembles de formation à l'apprentissage automatique, chacun jouant un rôle important dans le criblage de médicaments oncologiques potentiels ciblant l'ADN. Ces modèles ont été validés à l'aide de tests statistiques et corrélés avec des données expérimentales publiées. Les scientifiques du SwRI ont prédit avec précision l'efficacité de composés médicamenteux contre plusieurs modèles de cellules cancéreuses à l'aide des ensembles de formation et de l'outil de criblage virtuel Rhodium™ du SwRI. Ils prévoient désormais d'appliquer ce logiciel dans de futurs programmes de développement de médicaments pour concevoir des thérapies contre le cancer de nouvelle génération.
SwRI a utilisé un financement interne pour développer le logiciel Rhodium™ afin de fournir un outil assisté par ordinateur permettant de sélectionner rapidement les méthodes de traitement possibles pour lutter contre les maladies infectieuses et les agents de guerre chimique. Les capacités d'apprentissage automatique de SwRI peuvent évaluer plus de 2 millions de composés médicamenteux en quelques jours seulement pour identifier les composés ayant une forte probabilité de succès du traitement avec des effets secondaires indésirables minimes. SwRI a utilisé Rhodium™ d’identifier avec succès des thérapies hautement puissantes contre plusieurs maladies infectieuses, telles que le SRAS-CoV-2 (communément appelé COVID-19) et les fièvres hémorragiques, ainsi que des antidotes aux agents neurotoxiques chimiques.
