Tổng quan và đánh giá các phần mềm sử dụng trong nghiên cứu phát triển thuốc mới in silico

Sự phát triển vượt bậc của khoa học máy tính, tin sinh học và trí tuệ nhân tạo đã mở ra kỷ nguyên mới cho nghiên cứu phát triển thuốc. Phương pháp truyền thống như sàng lọc thực nghiệm thường tốn kém, mất nhiều thời gian và có tỷ lệ thành công thấp. Các công cụ tính toán in silico cung cấp giải pháp hiệu quả để mô phỏng, dự đoán và sàng lọc hàng nghìn hợp chất tiềm năng với chi phí và thời gian được rút ngắn đáng kể. Tuy nhiên, sự đa dạng và phức tạp của các phần mềm hiện có đặt ra thách thức lớn trong việc lựa chọn công cụ phù hợp. Nghiên cứu này nhằm tổng hợp, phân loại và đánh giá toàn diện các phần mềm in silico được ứng dụng trong chu trình phát triển thuốc từ năm 2010 đến 2024, nhằm tối ưu hóa quy trình thiết kế và sàng lọc thuốc hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu dược học, hóa học tính toán, sinh học phân tử, chuyên gia phát triển thuốc, và sinh viên sau đại học trong lĩnh vực dược phẩm và công nghệ sinh học.

Nghiên cứu này thực hiện một tổng quan hệ thống nhằm đánh giá và phân loại các phần mềm in silico được sử dụng trong nghiên cứu phát triển thuốc mới, tập trung vào các chức năng như thiết kế, sàng lọc và tối ưu hóa ứng viên thuốc. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thu thập tài liệu khoa học từ năm 2010 đến 2024 từ các cơ sở dữ liệu PubMed, Scopus, ScienceDirect và Google Scholar. Các tài liệu được chọn dựa trên tiêu chí mô tả hoặc ứng dụng phần mềm in silico trong phát triển thuốc, cung cấp thông tin về chức năng, ưu điểm và hạn chế, sau đó dữ liệu được trích xuất, tổng hợp và phân loại theo chức năng trong chu trình R&D dược phẩm. Kết quả đã xác định sáu nhóm phần mềm chính: dự đoán đặc tính ADMET, docking phân tử, mô phỏng động học phân tử, mô hình QSAR, thiết kế hợp chất de novo và trí tuệ nhân tạo ứng dụng trong sàng lọc thuốc. Việc tích hợp các công cụ này vào một quy trình làm việc thống nhất đã chứng minh khả năng tăng cường độ chính xác và hiệu quả sàng lọc. Nghiên cứu kết luận rằng các phần mềm in silico đóng vai trò quan trọng trong việc rút ngắn thời gian, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả sàng lọc thuốc. Điểm mới của nghiên cứu là cung cấp một hệ thống phân loại rõ ràng cùng đánh giá so sánh, giúp các nhà khoa học lựa chọn công cụ phù hợp. Mặc dù vậy, các thách thức liên quan đến chuẩn hóa dữ liệu và hiệu chỉnh mô hình vẫn cần được quan tâm.