Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2022

Artificial intelligence model finds potential drug molecules a thousand times faster

0

The entirety of the known universe is teeming with an infinite number of molecules. But what fraction of these molecules have potential drug-like traits that can be used to develop life-saving drug treatments? Millions? Billions? Trillions? The answer: novemdecillion, or 1060. This gargantuan number prolongs the drug development process for fast-spreading diseases like Covid-19 because it is far beyond what existing drug design models can compute. To put it into perspective, the Milky Way has about 100 thousand million, or 108, stars.

In a paper that will be presented at the International Conference on Machine Learning (ICML), MIT researchers developed a geometric deep-learning model called EquiBind that is 1,200 times faster than one of the fastest existing computational molecular docking models, QuickVina2-W, in successfully binding drug-like molecules to proteins. EquiBind is based on its predecessor, EquiDock, which specializes in binding two proteins using a technique developed by the late Octavian-Eugen Ganea, a recent MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory and Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health (Jameel Clinic) postdoc, who also co-authored the EquiBind paper.

Before drug development can even take place, drug researchers must find promising drug-like molecules that can bind or “dock” properly onto certain protein targets in a process known as drug discovery. After successfully docking to the protein, the binding drug, also known as the ligand, can stop a protein from functioning. If this happens to an essential protein of a bacterium, it can kill the bacterium, conferring protection to the human body.

However, the process of drug discovery can be costly both financially and computationally, with billions of dollars poured into the process and over a decade of development and testing before final approval from the Food and Drug Administration. What’s more, 90 percent of all drugs fail once they are tested in humans due to having no effects or too many side effects. One of the ways drug companies recoup the costs of these failures is by raising the prices of the drugs that are successful.

The current computational process for finding promising drug candidate molecules goes like this: most state-of-the-art computational models rely upon heavy candidate sampling coupled with methods like scoring, ranking, and fine-tuning to get the best “fit” between the ligand and the protein. 

Hannes Stärk, a first-year graduate student at the MIT Department of Electrical Engineering and Computer Science and lead author of the paper, likens typical ligand-to-protein binding methodologies to “trying to fit a key into a lock with a lot of keyholes.” Typical models time-consumingly score each “fit” before choosing the best one. In contrast, EquiBind directly predicts the precise key location in a single step without prior knowledge of the protein’s target pocket, which is known as “blind docking.”

Unlike most models that require several attempts to find a favorable position for the ligand in the protein, EquiBind already has built-in geometric reasoning that helps the model learn the underlying physics of molecules and successfully generalize to make better predictions when encountering new, unseen data.

The release of these findings quickly attracted the attention of industry professionals, including Pat Walters, the chief data officer for Relay Therapeutics. Walters suggested that the team try their model on an already existing drug and protein used for lung cancer, leukemia, and gastrointestinal tumors. Whereas most of the traditional docking methods failed to successfully bind the ligands that worked on those proteins, EquiBind succeeded.

“EquiBind provides a unique solution to the docking problem that incorporates both pose prediction and binding site identification,” Walters says. “This approach, which leverages information from thousands of publicly available crystal structures, has the potential to impact the field in new ways.”

“We were amazed that while all other methods got it completely wrong or only got one correct, EquiBind was able to put it into the correct pocket, so we were very happy to see the results for this,” Stärk says.

While EquiBind has received a great deal of feedback from industry professionals that has helped the team consider practical uses for the computational model, Stärk hopes to find different perspectives at the upcoming ICML in July.

“The feedback I’m most looking forward to is suggestions on how to further improve the model,” he says. “I want to discuss with those researchers … to tell them what I think can be the next steps and encourage them to go ahead and use the model for their own papers and for their own methods … we’ve had many researchers already reaching out and asking if we think the model could be useful for their problem.”

This work was funded, in part, by the Pharmaceutical Discovery and Synthesis consortium; the Jameel Clinic; the DTRA Discovery of Medical Countermeasures Against New and Emerging threats program; the DARPA Accelerated Molecular Discovery program; the MIT-Takeda Fellowship; and the NSF Expeditions grant Collaborative Research: Understanding the World Through Code.

This work is dedicated to the memory of Octavian-Eugen Ganea, who made crucial contributions to geometric machine learning research and generously mentored many students — a brilliant scholar with a humble soul.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



С начала 2024 года более 2,5 тысячи многодетных мам в Московском регионе досрочно вышли на пенсию

Социальный фонд оказывает помощь эвакуированным жителям Курской области

На Сейшелы - слушать песни китов

Социальный фонд оказывает помощь эвакуированным жителям Курской области


Спектакль «Раневская. Одинокая насмешница» в Москве: дань великой актрисе

Последняя выпущенная песня Вячеслава Добрынина “Родная Земля”, исполненная Сергеем Арутюновым и Львом Лещенко, навсегда сохранит память о великом композиторе

Искусствоведы узнали о крупнейшей в мире частной коллекции русского императорского фарфора Елены Батуриной

Модель Виттория Черетти снялась без лифчика после слухов о разрыве с Ди Каприо


Game on: Automakers expand video entertainment options in vehicles

Overview of Baltic Bearing Company-Riga (BBC-R)

Turkish Police arrest 14 Afghan refugees

3 Negroni variations to try this fall


В Новосибирской области по БКД отремонтировали и ввели в эксплуатацию 31 дорожный объект

Из реки около моста выловили тело мужчины

StarLine: Умный комфорт в твоих руках!

Завод весового оборудования | Импортозамещение весового оборудования


Невероятный успех Star Wars Outlaws… если бы она была инди-игрой

A Valve engineer used ChatGPT to find a new matchmaking algorithm for Deadlock, and now it's in the game

Состоялся релиз Kafka's Metamorphosis на iOS и Android

Мафия-НН: У него было несколько личностей, каждая из которых появлялась в зависимости от ситуации, и никто не знал, кем он будет через минуту.


Просувайте сайт на новий рівень за допомогою якісних крауд-посилань


История борьбы человечества с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Завод весового оборудования | Импортозамещение весового оборудования

Приготовивший кофе Путину и Собянину студент рассказал о своем волнении

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ




Только молчание. Как проходит бракоразводный процесс семьи Шнуровых

"Металлург" разгромил ЦСКА в рамках КХЛ

Социальный фонд оказывает помощь эвакуированным жителям Курской области

МИД: cамолет МЧС доставил в Москву семьи российских дипломатов из Ливана


Суд арестовал троих обвиняемых по делу криптобиржи Cryptex

5 октября в Сыктывкар привезут Чудотворную Казанскую икону Божией Матери

Леонтьев вернется на российскую сцену спустя три года без больших концертов

Более 160 килограммов гумпомощи отправили из Балашихи в Макеевку


Рублев рассказал об операции перед турниром в Пекине

Пегула выбила Кудерметову с турнира WTA в Пекине

Самсонова и Кочаретто вышли в полуфинал турнира WTA 1000 в Пекине в парном разряде

Рублев рассказал, что ему грозила ампутация после US Open


Свыше 2,3 тысячи нижегородцев проголосовали за подключение деревень к интернету

ЦСКА — «Металлург» — 0:7. Видеообзор матча КХЛ

Елена Летучая возвращается на телеканал «Пятница!»

Новак рассказал, сколько в России запасов газа


Музыкальные новости

Игорь Бутман запустил новый подкаст о российском джазе

Рэпер Джиган предложил семилетней дочери стать квадробером

Хэдлайнерами «Джаза на Байкале» в октябре 2024 года станут Игорь Бутман, Сергей Жилин и Алина Ростоцкая

Композитор Вячеслав Добрынин умер в возрасте 78 лет



Ставка на осознанность: букмекеров заставят сбавить обороты

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Приготовивший кофе Путину и Собянину студент рассказал о своем волнении

С начала 2024 года более 2,5 тысячи многодетных мам в Московском регионе досрочно вышли на пенсию


«Это крик души»: Нюша спела о сильных девочках

«Ростов» вышел в плей-офф «пути РПЛ» Кубка России по футболу

Песков: Берлин не запрашивал телефонные переговоры Шольца и Путина

Площадки дистрибьюции музыки. Сайт дистрибьюции музыки. Яндекс музыка дистрибьюция. Дистрибьюция вк музыка.


МОСКОВСКИЕ РОСГВАРДЕЙЦЫ ОКАЗАЛИ ПОМОЩЬ 10-ЛЕТНЕМУ РЕБЕНКУ, НА КОТОРОГО НАЕХАЛ АВТОМОБИЛЬ

Евгения Вершинина: 5 трендовых украшений из бабушкиной шкатулки

«Динамо» Москва — «Трактор» — 1:4. Видеообзор матча КХЛ

История борьбы человечества с сердечно-сосудистыми заболеваниями


Спецборт МЧС с 60 россиянами прибыл из Ливана в Москву

Приготовивший кофе Путину и Собянину студент рассказал о своем волнении

Путин и Собянин выпили по стаканчику кофе в студенческой столовой

Путин пошутил, что взял кофе в парке «Руднево» в кредит


Ракова: Новый штамм COVID-19 XEC в сентябре в Москве не выявлен




История борьбы человечества с сердечно-сосудистыми заболеваниями

В Москве после ДТП с двумя легковушками в больницу увезли 12-летнюю школьницу

Почему близорукость массово возвращается у россиян после по коррекции зрения

Бизнес-психолог Станислав Кондрашов: 10 книг, которые откроют вам удивительные тайны медицины


В Киеве раскрыли, что Зеленский не знает, на каких условиях идти на переговоры с РФ


Загрутдинов: новый ФОК с бассейнами появится в районе Зябликово

Прокуратура: Блогер Чекалина и ее партнеры обвинены в выводе 250 млн рублей по подложным документам

Саша Стоун принял участие в спортивном телепроекте «Игры без границ»

«Динамо» Москва — «Трактор». Видеотрансляция матча КХЛ, смотреть бесплатно


Али Асадов встретился в Минске с Александром Лукашенко

Александр Лукашенко утвердил соглашение с РФ о признании электронной подписи

Лукашенко отрицает дружбу с Азербайджаном против Армении

Лукашенко: Минск и Баку не дружат против третьих стран



Собянин: За лето в Москве прошло около 15 тыс. спортивных мероприятий

Путин и Собянин выпили по стаканчику кофе в студенческой столовой

Приготовивший кофе Путину и Собянину студент рассказал о своем волнении

Собянин подвел итоги летней спортивной программы в Москве


Фонд «Зеленая миссия» запустил акселератор для социальных предпринимателей и продолжает прием заявок на участие в конкурсе

Депутат Милонов призвал россиян не выбрасывать старые вещи

Фермер Балаев заявил о необходимости развивать инфраструктуру в сельской местности

Закупки Газпрома. 3 октября 2024 г. Обработка и утилизация отходов и др. услуги


Более 160 килограммов гумпомощи отправили из Балашихи в Макеевку

Дубль Дронова помог «Трактору» победить московское «Динамо»

Позиция Минфина взбодрила «быков»

ЦСКА — «Металлург» — 0:7. Видеообзор матча КХЛ


В 2024 году в Поморье на поддержку творческих союзов выделено 5 млн рублей

Александр Цыбульский провел прием граждан по поручению Президента РФ

Детское радио звучит в Архангельске

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный


Ретро-вечер «Джентльмен удачи – Савелий Крамаров»

Тематическая выставка «Одна страна. Одна семья. Одна Россия»

Поздравительный десант «Не считайте прожитые годы, их и так никто не отберет…», к Международному дню пожилых людей

Прогноз погоды в Крыму на 2 октября


По «Ведьмаку» выпустили колоду карт за 30 евро

СИРИУС, ЗЕМЛЯ И ВСЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ НА ФЛЕШКЕ? ЕВРОПУ НАДО СПАСАТЬ ОТ НАТО?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?! Очень полезные советы Высшего Всенародного Президента Вселенной активной.

5 октября в Сыктывкар привезут Чудотворную Казанскую икону Божией Матери

Свыше 2,3 тысячи нижегородцев проголосовали за подключение деревень к интернету












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Андрей Рублёв

Рублев рассказал, что ему грозила ампутация после US Open






В Ленинском округе в сентябре родились более 400 малышей

Дубль Дронова помог «Трактору» победить московское «Динамо»

СК: Экс-преподавательницу вокала в Москве заподозрили в растлении ученицы

Позиция Минфина взбодрила «быков»