EVONANO 平臺(tái)允許科學(xué)家培育虛擬腫瘤并使用人工智能自動(dòng)優(yōu)化納米粒子的設(shè)計(jì)來治療它們。
培養(yǎng)和治療虛擬腫瘤的能力是開發(fā)癌癥新療法的重要一步。重要的是，科學(xué)家可以使用虛擬腫瘤來優(yōu)化基于納米顆粒的藥物的設(shè)計(jì)，然后再在實(shí)驗(yàn)室或患者中進(jìn)行測試。
這篇名為“自動(dòng)發(fā)現(xiàn)用于癌癥治療的納米載體的進(jìn)化計(jì)算平臺(tái)”的論文今天發(fā)表在《自然》雜志《計(jì)算材料》上。該論文是歐洲項(xiàng)目EVONANO的成果，該項(xiàng)目涉及布里斯托爾大學(xué)的Sabine Hauert博士和 Namid Stillman 博士，由諾維薩德大學(xué)的 IgorBalaz博士領(lǐng)導(dǎo)。
“模擬使我們能夠非?？焖俚販y試多種治療方法，并針對(duì)多種腫瘤進(jìn)行測試。鑒于該疾病的復(fù)雜性，我們?nèi)蕴幱谥圃焯摂M腫瘤的早期階段，但希望即使是這些簡單的數(shù)字腫瘤也能幫助我們更有效地設(shè)計(jì)用于癌癥的納米藥物，”豪爾特博士說。
Hauert 博士表示，擁有用于培養(yǎng)和治療虛擬腫瘤的軟件可能有助于開發(fā)靶向癌癥治療。
“在未來，創(chuàng)建患者腫瘤的數(shù)字孿生體可以設(shè)計(jì)出專門滿足他們需求的新納米粒子治療方法，而無需進(jìn)行大量的反復(fù)試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室工作，而這通常成本高昂且快速迭代的能力有限適合個(gè)體患者的解決方案，”豪爾特博士說。
基于納米顆粒的藥物具有改善癌細(xì)胞靶向的潛力。這是因?yàn)榧{米粒子是一種微小的載體，可以設(shè)計(jì)成將藥物運(yùn)送到腫瘤中。它們的設(shè)計(jì)改變了它們?cè)隗w內(nèi)移動(dòng)的能力，并正確靶向癌細(xì)胞。例如，生物工程師可能會(huì)改變納米粒子的大小、電荷或材料，用使它們易于被癌細(xì)胞識(shí)別的分子包裹納米粒子，或者為它們加載不同的藥物以殺死癌細(xì)胞。
使用新的 EVONANO 平臺(tái)，該團(tuán)隊(duì)能夠用癌癥干細(xì)胞模擬簡單的腫瘤和更復(fù)雜的腫瘤，這些腫瘤有時(shí)難以治療并導(dǎo)致一些癌癥患者復(fù)發(fā)。該策略確定了已知在先前研究中有效的納米粒子設(shè)計(jì)，以及納米粒子設(shè)計(jì)的潛在新策略。
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