近日，上海交通大學Bio-X研究院生物信息中心和美國食品及藥物管理局（FDA）的研究人員通力合作，構建了搜索小分子藥物潛在治療用途的搜尋引擎，在老藥新用研究方面取得重大進展，相關研究成果已發表在近期的《核酸研究》（Nucleic acid research）上。
該項研究由賀林院士領導，主要參與人員還包括美國食品藥品監督管理局IBM BlueMeadow(R)超級計算中心的麥克·米凱洛夫博士，葛蘭素史克（費城）研發中心項目組長Lun Yang博士，以及上海交通大學Bio-X研究院生物信息研究中心的羅衡和陳劍等。
在這項研究中，研究人員利用藥物-蛋白互作組（Chemical-Protein Interactome, CPI）在超級計算機上預測老藥新用途。該超級機上收錄重大意義的蛋白和小分子互作信息的背景分布，研究通過分子熱力學模擬構建了小分子蛋白互作的指紋圖譜，並對麻省理工學院預測小分子關聯的算法進行改進，借鑑Google的搜尋引擎算法，比較不同的藥物和蛋白之間的互作指紋來搜索藥物分子潛在治療效果。
此外，近期賀林院士還利用同一方法論體系研究了靶蛋白和靶系統偏差引發藥物不良反應和老藥新用的系統生物學機制。該研究利用"差異CPI"，通過對比抗精神藥物氯氮平（可引起粒細胞下降的不良反應）和與之在結構、藥理等方面十分相似的奧氮平（不良反應報告較少）與數百個人類蛋白之間結合強度的差異，成功定位出與粒細胞下降相關的關鍵蛋白；同時，基於對氯氮平處理細胞的基因表達譜晶片的數據挖掘，驗證了受與這些基因相關的偏差靶系統。從而為藥物不良反應的系統藥理學、個體化用藥和基於系統的老藥新用等方面的研究提供了創造性和堅實的理論依據。相關研究成果公布在《PLoS計算生物學》（PLoS Computational Biology）雜誌上。（來源：生物通 何嬙）
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