uutiset

Biologisten järjestelmien kvanttisimulaatiolla saavutetaan ensimmäistä kertaa tarkka ennuste molekyylien käyttäytymisestä, mikä auttaa kehittämään uusia lääkkeitä

2024-08-06

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Australian Melbournen yliopiston virallisen verkkosivuston mukaan koulun teoreetikon ja korkean suorituskyvyn laskennan asiantuntijan apulaisprofessori Giuseppe Bacan johtama ryhmä on saavuttanut ensimmäisen biologisen järjestelmän kvanttisimulaation riittävän suuressa mittakaavassa. simuloida tarkasti lääkkeen tehoa. Tiimi käytti Yhdysvaltojen "huippuluokan" supertietokoneiden laskentatehoa kehittääkseen uusia ohjelmistoja, jotka voivat ennustaa tarkasti jopa sadoista tuhansista atomeista koostuvien molekyylijärjestelmien kemialliset reaktiot ja fysikaaliset ominaisuudet ja tarjota erittäin tarkkoja ennusteita molekyylien määrästä. käyttäytymistä ja tarjota Laskennallinen kemia asettaa uusia mittareita.

Projekti kokoaa yhteen kemian, lääkekehityksen, kvanttimekaniikan ja supertietokoneen asiantuntemuksen, ja se on Oak Ridge National Laboratoryn, AMD:n ja teknologiastartup QDX:n yhteistyö.

Tämä läpimurtotutkimus kesti yli 4 vuotta ja saavutti ensimmäistä kertaa biomolekyylitason järjestelmien tutkimuksen kvanttitason tarkkuudella.Tämän simulointikyvyn avulla tutkijat voivat tarkkailla ja ymmärtää näitä järjestelmiä ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti, ja se on ratkaisevan tärkeää perinteisten lääkkeiden arvioinnin parantamisessa ja uusien hoitojen suunnittelussa, jotka toimivat tehokkaammin vuorovaikutuksessa kohdebiologisten järjestelmien kanssa.

Tämä läpimurto antaa tutkijoille mahdollisuuden simuloida huumekäyttäytymistä fysikaalisiin kokeisiin verrattavalla tarkkuudella. Tiedemiehet voivat nyt tarkkailla lääkkeiden liikkumisen lisäksi myös niiden kvanttimekaanisia ominaisuuksia, kuten sidosten katkeamista ja muodostumista, kun ne muuttuvat ajan myötä biologisissa järjestelmissä. Tämä on ratkaisevan tärkeää lääkkeiden kannattavuuden arvioinnissa ja uusien hoitojen suunnittelussa.

Tällä hetkellä yli 80 %:lla sairauksia aiheuttavista proteiineista ei ole tunnettua lääkehoitoa. Edistyksellinen kvanttimekaniikka ja korkean suorituskyvyn laskenta ovat laajentaneet lääkekehityksen laskennallisia työkaluja ja tuottaneet ennennäkemättömän nopeuden ja tarkkuuden biologisesti merkityksellisissä mittakaavassa. Tärkeää on, että ne tarjoavat myös näkemyksiä ja ominaisuuksia, joita perinteisellä laskennallisella kemialla ei ole aikaisemmin saavutettu, mikä avaa uusia tapoja moduloida terapeuttisia kohteita ja laajentaa tehokkaasti hoidettavien kohdesairauksien määrää.

Uusi tutkimus muuntaa uraauurtavat tieteelliset edistysaskeleet tehokkaiksi ja käyttäjäystävällisiksi alustoiksi, jotka nopeuttavat ja tehostavat lääkekehitysprosessia ja avaavat oven innovatiivisille hoidoille.

Biomolekyylitason järjestelmien simulointi kvanttitason tarkkuudella ja molekyylijärjestelmien kemiallisten reaktioiden ja fysikaalisten ominaisuuksien tarkka ennustaminen on läpimurto, jolla on suuri merkitys uusien lääkkeiden tutkimukselle ja kehitykselle. Yleisesti ottaen uuden lääkkeen hyväksyminen ja markkinoille saattaminen kestää yli kymmenen vuotta tai jopa vuosikymmeniä löydöstä hyväksymiseen. Ihmiset ovat etsineet tehokkaampia lääketutkimuksen ja -kehityksen työkaluja uusien lääkkeiden tutkimuksen ja kehityksen riskien vähentämiseksi sekä lääketutkimuksen ja -kehityksen tehokkuuden parantamiseksi. Tällä kertaa tämä tutkimus, joka avaa ketjun perustutkimuksesta markkinasovellukseen, avaa oven innovatiivisiin hoitoihin. Se voi tarjota meille mielikuvituksellisia hoitovaihtoehtoja, ja kenties avain vaikeasti hoidettavien sairauksien voittamiseen on näissä kvanttisimulaatioissa. (Zhang Mengran)