GPT-4是一种生成式AI模型，可以响应文本和图像，它代表了生成式AI可能实现的重大进步。
药物发现的最早任务之一是检索和观察与靶蛋白结合的已知分子。这可能会导致一种基于知识的筛选方法，人们试图通过仅检查这些分子来进行筛选。我们让GPT-4执行此过程，看看生成式AI如何实际影响药物发现。在本文中，我将带您了解GPT-4在药物发现领域的潜力，并分享一个示例，说明GPT-4如何通过靶向已知蛋白TYK2提出治疗牛皮癣的新药。
文献检索和化合物鉴定
首先，我们正在尝试根据研究论文填写一份可能导致新药的合理化合物清单。这是药物发现的一小步。还有很多！让我们从一个通过靶向已知蛋白质TYK2提出治疗牛皮癣的新药的例子开始。
为了开始这个过程，我制作了供GPT-4使用的工具，指示它在直接处理分子时依赖这些工具。首先，GPT-4使用其中一种工具对目标蛋白TYK2进行文献检索。然后，它解析本身由GPT-3.5-turbo构建的文献综述，以识别已研究的与TYK2相关的药物。有时，GPT-4可能不知道哪些药物是小分子，哪些是抗体，因此它使用另一种工具来区分两者。
一旦GPT-4确定了一份潜在药物清单，它就会使用另一种工具确定其中哪些药物获得了专利。然后GPT-4可以提出对这些化合物的修改，以努力创造可能有效治疗牛皮癣的新化合物。然而，重要的是要注意这些修改是简单化的，并不能反映药物发现的真正复杂性。在许多情况下，真正的药物化学家必须进行更广泛的修改才能开发出可行的候选药物。
在对已识别的化合物提出修改建议后，GPT-4检查修改后的化合物是否新颖。新化合物是那些不存在于SureChEMBL数据库中的化合物，它是真实专利搜索的近似值。如果GPT-4确定一种化合物是新颖的，它可能会建议它进行进一步研究。然而，重要的是要注意，仅仅因为一种化合物是新的并不意味着它能有效治疗牛皮癣。必须考虑许多其他因素，例如毒性和副作用。
最后，GPT-4确定哪些建议的化合物不可购买且必须合成。GPT-4然后可能会建议将合成电子邮件发送到实验室。这是拟议的化合物开始成为可行的候选药物的道路。
GPT-4对药物发现的影响
虽然GPT-4提出新化合物的能力令人印象深刻，但需要注意的是，这只是复杂的药物发现过程中的一小步。必须创建和测试GPT-4提出的化合物，以确定它们是否能有效治疗疾病。这需要通过临床试验进行广泛的测试和实验，而这不能完全自动化。然而，在Vial等合同研究组织(CRO)的帮助下，可以通过简化操作的技术加快临床试验过程。
那么这会对药物发现产生什么影响呢？未知。GPT-4提出新化合物的能力确实为自动化药物发现过程的更多部分打开了大门，这可能会导致更快、更有效的药物发现，以及可能无法通过传统方法识别的新药的发现。上面的例子当然暗示了这一点，但最终表明GPT-4目前还不会显着改变药物发现。重要的是要记住，GPT-4具有潜力，但不能替代药物化学家和该领域其他专家的专业知识。
那么在上面的例子中，GPT-4做了多少化学反应？不多——它主要用于推理、选择工具和识别化合物名称。GPT-4在药物发现领域的潜力令人兴奋，但仍有很长的路要走。虽然GPT-4还不能直接发现新药，但它可以通过提出新化合物供进一步研究来协助这一过程。
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