A equipa de investigação da UPM desenvolveu um método inovador para concepção inteligente de medicamentos
A Professora Coordenadora Liu Huanxiang, o Professor Coordenador Yao Xiaojun, a doutoranda Yang Yuwei e a sua equipa do Centro de Descoberta de Fármacos Impulsionada por Inteligência Artificial da Universidade Politécnica de Macau, apresentaram um método inovador para concepção inteligente de medicamentos. Integrando a tecnologia de aprendizagem profunda e a tecnologia de geração molecular multicondicional, desenvolveram o modelo de geração molecular “DiffMC-Gen”, utilizando tecnologia de inteligência artificial para melhorar a capacidade de concepção e optimização de moléculas, fornecendo suporte de investigação científica para o desenvolvimento de novos medicamentos.
Com o rápido desenvolvimento da inteligência artificial no campo da biomedicina, a inteligência e a eficiência da concepção de medicamentos tornaram-se o foco da investigação científica global. Na fase inicial da concepção de novas moléculas no desenvolvimento de medicamentos, muitos factores são importantes, como a afinidade da molécula ao alvo, a novidade estrutural, a semelhança dos fármacos e a viabilidade sintética. Para enfrentar estes desafios multidimensionais, a equipa de investigação da UPM desenvolveu o modelo de inteligência artificial “DiffMC-Gen”, que utiliza uma arquitetura inovadora de Modelo de Difusão com Dupla Eliminação de Ruído (Dual Denoising Diffusion Model), combinando os processos de difusão discretos e contínuos para tornar o processo de geração molecular mais estável e conforme às leis químicas. Ao mesmo tempo, o modelo “DiffMC-Gen” introduz as características estruturais bidimensionais e a conformação espacial tridimensional das moléculas, optimizando os critérios de avaliação multidimensionais, tais como a correspondência de farmacóforos, a semelhança dos fármacos, a viabilidade sintética e o risco de toxicidade, concretizando a aprendizagem da representação molecular de dimensão superior e aperfeiçoando ainda mais as capacidades de geração deste modelo.
Os resultados da investigação foram apresentados num artigo intitulado “DiffMC-Gen: A Dual Denoising Diffusion Model for Multi-Conditional Molecular Generation” (DiffMC-Gen: Um Modelo de Difusão com Dupla Eliminação de Ruído para a Geração Molecular Multicondicional), na revista académica internacional Advanced Science, fornecendo novas ideias para promover a nova geração de descoberta de fármacos impulsionada por inteligência artificial.
Advanced Science é uma revista académica interdisciplinar de renome mundial, publicada pela Wiley-VCH Verlag, dedicada à publicação de inovações científicas de primeira classe e avanços de ponta. O seu conteúdo abrange uma vasta gama de campos científicos aplicados, tais como ciência dos materiais, física, química, medicina, ciências biológicas e engenharia. A revista está registada em bases de dados internacionais como o Scopus e o SCIE, posicionando-se entre os 10% melhores nas classificações de muitas áreas científicas, pertencendo ao primeiro quartil (Q1) da Academia Chinesa de Ciências e do Journal Citation Reports (JCR). Além disso, possui um factor de impacto médio de 16,3 nos cinco anos. O presente estudo é um projecto de co-financiamento (0043/2023/AFJ) pelo Fundo para o Desenvolvimento das Ciências e da Tecnologia de Macau (FDCT) e pela Fundação Nacional da Ciência Natural da China (NSFC). O conteúdo integral do estudo está disponível em: https://doi.org/10.1002/advs.202417726.
