Bioinformatici van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam hebben een computeralgoritme ontwikkeld dat snel en nauwkeurig helpt voorspellen welk effect een medicijn op het lichaam heeft. Wetenschappers kunnen hiermee sneller geschikte geneesmiddelen op het spoor komen. De CWI-onderzoekers presenteerden hun resultaat afgelopen weekend op de internationale RECOMB-conferentie voor Computationele Biologie in Barcelona.
In de zoektocht naar nieuwe medicijnen gebruiken wetenschappers steeds vaker computersimulaties. Simulaties kunnen van een groot aantal moleculen laten zien of deze geschikt zijn als medicijn of niet. Dit vergroot niet alleen de kans op het vinden van nieuwe of betere medicijnen, maar voorkomt ook dure laboratoriumexperimenten met moleculen die niet geschikt blijken.
Om het beste molecuul te vinden moet elk van de miljoenen kandidaten apart gesimuleerd worden. Deze computersimulaties kosten momenteel erg veel tijd. Medicijnen zijn meestal grote moleculen die uit heel veel atomen bestaan. Om de simulaties efficient te kunnen uitvoeren, splitsen scheikundigen elk molecuul in stukjes op basis van chemische eigenschappen. Dit is tijdrovend handwerk dat per molecuul enkele dagen kost.
De onderzoekers van het CWI zijn er nu in geslaagd om de chemische intuïtie die scheikundigen gebruiken om het molecuul op te splitsen in een algoritme te vatten. Het algoritme gebruikt geavanceerde wiskundige methoden om het molecuul binnen een fractie van een seconde op te splitsen in groepen met de juiste chemische eigenschappen. Deze grote tijdwinst vergroot de bruikbaarheid van computersimulaties voor medicijnonderzoek enorm.
Het CWI werkt in het onderzoek samen met scheikundigen van de Vrije Universiteit Amsterdam. Vanuit de farmaceutische industrie is al veel interesse voor de nieuwe technieken.
Levenswetenschappen is een van de centrale onderzoeksthema’s aan het CWI. Op het snijvlak van wiskunde, informatica en biologie ontwikkelen wetenschappers wiskundige technieken en computermodellen om complexe levende systemen te doorgronden.
Meer informatie: Life Sciences groep
Afbeelding: Shutterstock
Simulatie van een groot biomolecuul
