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学术专题

国家科学和技术发展规划部署的药物开发平台

2018-06-27

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的部署,国务院决定组织实施“重大新药创制”科技重大专项,共设置“创新药物研究开发”、“药物大品种技术改造”、“创新药物研究开发技术平台建设”、“企业创新药物孵化基地建设”和“新药研究开发关键技术研究”5个项目,每个项目下设若干专题。

在这样的背景下,国家超级计算深圳中心依托超级计算机强大的计算能力和科研人员丰富的研究经验,在创新药物技术密集地区或领域,整合优势资源,构建现代化、国际化的综合性药物开发创新平台。

在这个平台上,可利用超级计算机辅助药物设计。

一是从活性小分子化合物出发,通过改造、修饰等方法得到活性更好、毒性更低的新化合物,这种方法称为基于配体的药物设计;

二是从生物靶标大分子结构出发,寻找、设计能够与它发生相互作用并调节其功能的小分子,称为基于结构的药物设计。

基于配体的药物设计方法包括定量构效关系(QSAR)和药效基团方法,基于结构的药物设计方法又分为分子对接和全新药物设计方法。基于这些方法又可以通过高通量虚拟筛选来获取先导化合物结构,加速新药研发。

虚拟筛选是创新药物研究的新方法和新技术,虚拟筛选的介入改变了药物筛选的模式,从原先的“体外(invitro)筛选→体内(invivo)筛选”变为“虚拟(insilico)筛选→体外(invitro)筛选→体内(invivo)”。与传统高通量筛选相比,虚拟筛选具有高效、快速和经济等优势。

虚拟筛选方法还在不断发展,从现有的活性筛选,发展成活性和类药性(吸收、分布、代谢、排泄和毒性,ADME/T)一体化筛选;另一个发展方向是,根据疾病相关基因的调控网络(或途径)进行虚拟筛选,这也是计算系统生物学的重要研究内容。

国家超级计算深圳中心提供的药物开发平台主要包括分子模拟、药物发现、三维定量构效关系模型、药物成药性评价、数据库管理、蛋白质模拟等几大板块,充分体现了平台服务的开放新、创新性。平台提供包括从靶点的探寻,新药筛选,先导物及试验优化,药理毒理等相关公共技术和中介服务。开展国内外广泛合作交流,争取让该平台成为深圳乃至全国医药创制服务能力最强,影响最大,研究工具最完善的公共服务性平台。