Drug Design : Economisons sur la conception des traitements thérapeutiques

Drug Design
Drug Design and drug repurposing

L’étape de recherche et de développement de nouveaux médicaments est un processus long, coûteux et avec un taux d’échec important. En effet, il est estimé en moyenne que pour 10 000 molécules criblées, une seule aboutira à une Autorisation de Mise sur le Marché (A.M.M.) sachant que son développement aura duré de 10 à 15 ans et aura coûté par exemple, en oncologie, de 1,5 à 2,6 Milliards de dollars.

L’une des alternatives moins coûteuse en temps et financièrement est le « drug design ». Le drug design est ainsi l’art de créer de nouveaux médicaments en concevant des composés qui interagissent de manière sélective avec des cibles biologiques spécifiques, telles que des protéines ou des enzymes impliquées dans des pathologies.

Ce processus implique une combinaison de techniques informatiques sophistiquées, de modélisation moléculaire et de criblage virtuel pour identifier les candidats les plus prometteurs, qui seront ensuite synthétisés et testés en laboratoire pour évaluer leur efficacité et leur sécurité. Le drug design joue un rôle essentiel dans la recherche de nouvelles thérapies médicales, offrant ainsi des perspectives passionnantes pour le développement de traitements plus ciblés et personnalisés.
Objectifs du Drug Design chez Absolute RXD

Chez Absolute RXD, nous maîtrisons des logiciels complexes tels que des outils de modélisation moléculaire, de simulation et de visualisation, adaptés aux besoins spécifiques du drug design.

Nous explorons et utilisons également des techniques d’apprentissage automatique pour améliorer la précision des prédictions, identifier des relations structure-activité et accélérer le processus de découverte de médicaments.

De même, nous mettons au point des méthodes de criblage virtuel hautement performantes pour filtrer rapidement de vastes bibliothèques de composés chimiques et identifier les candidats les plus prometteurs.

Enfin, nous intégrons des approches de validation expérimentale pour évaluer la fiabilité et la pertinence des résultats informatiques et affiner les modèles prédictifs.

Avantages du Drug Design pour votre organisation
Drug Design et cas d'usage concret
Le projet sur lequel nous avons travaillé

Cette méthodologie consiste ainsi à trouver une nouvelle indication thérapeutique pour des « drug substances » dont le développement a été interrompu ou qui n’ont pas été approuvées dans leur indication initiale. 

Un exemple très concret de l’application de cette méthode est la pandémie mondiale lié au COVID19 ces dernières années. En effet, dans l’attente de l’AMM de vaccins à ARN messager ou d’autres technologies biomédicales, le « drug repurposing » avait toute sa place pour trouver des traitements déjà existants pour limiter les effets du virus SARSCOV2 chez les personnes infectées. 

En vue du grand nombre de données disponibles en open source ou privées, la difficulté principale est de screener un grand nombre de « Drug substances » dans ces bases de données et d’expliquer de manière rationnelle les résultats obtenus. La science des données est donc l’outil adapté pour résoudre ce type de problème. 

Objectif du projet
Dans le cadre de ce projet, notre objectif était de faire du repositionnement de molécules spécifiques dans la lutte contre le SARS COV2. Pour cela, nous devions identifier des cibles pharmacologiques en se basant sur les différents mécanismes d’action du cycle viral du coronavirus puis sélectionner des molécules ayant leur autorisation de mise sur le marché valide et ayant un effet connu sur les cibles pré-identifiées.
Plus d’informations : Consulter la note scientifique du projet.
Image reprsenting molecule and prediction
Un projet collaboratif

Ce premier projet a permis de travailler en collaboration avec une équipe pluridisciplinaire comprenant des professionnels de la santé (pharmaciens, chercheurs,…) et des professionnels issus de l’IT (développeurs, bio-informaticiens, …). Ce travail scientifique s’est conclu par un datathon organisé sur 48 heures dans lequel les résultats de « drug repurposing » ont été présentés finalement à une variété d’acteurs du monde de la santé.

Contexte biologique

Afin d’atteindre notre objectif, nous avons notamment travaillé sur les éléments suivants :

• Identification des partenaires d’interaction pour une cible thérapeutique impliquée dans une voie physiologique donnée.

• Identification du ou des sites actifs pouvant induire une réponse pharmacologique.

• Screening des molécules disposant d’une homologie structurelle.

• Tri des molécules identifiés selon des variables thermodynamiques et réactionnelles.

• Sélection des candidats ayant une A.M.M. actuellement validée par des organismes de la santé

Résultats et conclusion

Nous avons ainsi identifié 3 leviers principaux sur lesquels travailler :

• VX-702

• Dilmapimod

• Binimetinib

Tableau des ligands identifiés

Dans le cadre de projets de R&D similaires au sein de votre organisation, nous pouvons approfondir ce type de projet en croisant nos résultats théoriques avec vos bases de données en recherche clinique ou en pharmacologie médicale.