GenProSyn – innowacyjne oprogramowanie oparte o algorytmy generatywne do uzyskiwania łatwo syntezowalnych ligandów o zoptymalizowanych własnościach

Głównym celem Projektu jest opracowanie innowacyjnego oprogramowania do generowania związków zoptymalizowanych pod kątem własności fizykochemicznych i ADMET oraz syntetyzowalności, aby zapobiec ich eliminacji z dalszych etapów procesu odkrywania nowych leków. Oś programu będą stanowić najnowsze osiągnięcia w dziedzinie generatywnych sieci neuronowych, tj. algorytm Generative Flow Networks, który będzie rozwijany wraz z Partnerem Naukowym z MILA pod kątem uwzględniania kształtu miejsca wiążącego oraz dodania modułu optymalizującego własności fizykochemiczne i ADMET, syntetyzowalność (moduł dostarczony przez Daniela Svozila – partner naukowy), a także ich nowatorstwo strukturalne. Oprócz obliczeniowej weryfikacji skuteczności opracowanego podejścia, trzy cele biologiczne zostały wybrane jako studium przypadku, dla których zostaną przeprowadzone badania eksperymentalne: receptory opioidowe mu (MOR; target w terapii bólu), sirtuina-1 (SIRT1; ligandy jako związki o potencjalne przeciwstarzeniowym) oraz receptor amin śladowych 1 (TAAR-1; cel biologiczny będący przedmiotem szczególnego zainteresowania firmy Celon Pharma S.A. (partner gospodarczy); jego ligandy to potencjalne leki działające w obszarze ośrodkowego układu nerwowego). Ścieżki syntetyczne do wygenerowanych propozycji struktur zostaną opracowane przez nowatorskie podejścia retrosyntetyczne opracowane przez zespół dr Bonnie Kruft (Microsoft Research; partner naukowy; zadanie wykona dr Marwin Segler). Synteza wybranych związków (ok. 150) zostanie przeprowadzona w IF PAN oraz przez Celon Pharma S.A., dodatkowo planowany jest zakup ok. 150 związków z baz komercyjnych. Projekt uwzględnia weryfikację aktywności związków wobec MOR, SIRT1 i TAAR-1, a także rozpatrywanych własności fizykochemicznych i ADMET in vitro. Najbardziej obiecujące ligandy MOR zostaną poddane badaniom in vivo celem kompleksowego sprawdzenia ich potencjału jako kandydatów na przyszłe leki przeciwbólowe o zminimalizowanych skutkach ubocznych.