MLTOX – Predikcia fototoxicity chemických látok
Chemické látky, ktoré prichádzajú do kontaktu s človekom, vrátane tých v liečivách či krémoch, je potrebné otestovať predtým než sa dostanú na trh. Patrí sem aj testovanie na fototoxicitu.
Jednou z príčin výskytu kožných ochorení je aj časté používanie rôznych liekov či kozmetiky a celková chemizácia života. K toxickým prejavom chemických látok patrí tiež fototoxicita, ktorá vzniká po vystavení pokožky určitej chemickej látke a následne slnečnému žiareniu, pričom sa prejavuje podráždením pokožky.
Súčasné metódy testovania na fototoxicitu vychádzajú zo smerníc OECD a zahrňujú testovanie na bunkových kultúrach, akými sú 3T3 a 3D modely. Tieto testovania sú však zdĺhavé a ekonomicky náročné.
Alternatívou môže byť využitie počítačových modelov, ktoré by vedeli s pomocou dátovej analýzy a strojového učenia predikovať fototoxicitu chemických látok. Hoci pre oblasť dermatotoxicity už OECD definovala štandardy testovania využívajúce in silico experimenty (experimenty vykonané počítačovou simuláciou), pre zistenie fototoxicity takáto možnosť chýba. A práve tejto oblasti sa venuje náš tímový projekt.
Predikovanie fototoxicity látok s MLTOX
Výsledkom projektu je webová aplikácia MLTOX, ktorá používateľom umožňuje jednoducho a okamžite zistiť fototoxicitu chemických látok. Jediné, čo je k tomu potreba, je SMILES reťazec danej látky. SMILES (akronym pre “Simplified molecular-input line-entry system”) je jednoduchý formát umožňujúci zápis chemickej štruktúry pomocou ASCII znakov. Výsledky predikcie určujú (ne)fototoxicitu molekuly a spoľahlivosť predikcie spolu s významnými molekulovými deskriptormi.
Pre dosiahnutie čo najlepších výsledkov sme vykonali tisícky experimentov, ktoré nám umožnili identifikovať metódu umelej inteligencie s najvyššou presnosťou predikcie. A myslíme naozaj najvyššou, v súčasnosti poskytujeme najlepšie výsledky na svete.
K našim cieľovým používateľom patria primárne chemici či vedeckí pracovníci. Ak používateľ patrí k výskumnej alebo školskej organizácii, vie nám posielať návrhy na pridanie nových látok do systému či návrhy na upresnenie výsledkov predikcie. Po schválení návrhu sa vie model ďalej z týchto nových látok učiť a ponúkať presnejšie výsledky. Veríme, že naše riešenie môže do budúcnosti pomôcť so štandardizovaním in silico experimentov, čo by mohlo viesť k zníženiu prevalencie nežiaducich účinkov fototxických látok.
Projekt vyvíjame ako tím študentov Fakulty Informatiky a Informačných Technológií STU v zložení Bc. Matej Halinkovič, Bc. Jakub Knánik, Bc. Kateřina Mušková, Bc. Patrik Pavlačka, Bc. Tibor Sloboda pod pedagogickým vedením Ing. Marty Šoltésovej Prnovej, PhD. v spolupráci s Centrom experimentálnej medicíny SAV. Viac informácií o našom tíme nájdete na tímovom webe a webovú aplikáciu MLTOX nájdete na stránke https://mltox.online.
