参考题目介绍

题目名称

基于计算模型、生物信息及组学技术识别药物杂质的眼毒性及发生机制研究

作品形式

1、论文报告类 √

2、软硬件设计类

3、科普类

赛题简介

一、设计背景

在药物研发过程中，杂质控制是确保药物安全性和有效性的重要指标。药物杂质可能导致多种不良反应，其中眼毒性是较为严重的一种。药物特征结构引发眼毒性如抗癫痫托吡酯、治疗帕金森病沙芬酰胺、治疗精神分裂症阿立哌唑和用于失眠苏沃雷生等神经系统、精神疾病以及部分抗肿瘤药等出现功能性或器质性眼损伤成为影响药品临床使用的一个潜在安全风险。而对体系庞大的化学药物，特别是对诸多结构特异的杂质，采用传统方法开展杂质潜在眼毒性筛查和评估，既不经济、也不现实；一定程度对药品科学监管带来挑战。随着计算模型、生物信息及组学技术的快速发展，为药物杂质的眼毒性及发生机制研究提供了新的思路和方法。

二、具体描述

本研究设计旨在利用计算模型与模式生物、生物信息学等生物学技术交叉融合；建立潜在眼毒性预测模型用数据库及用于潜在眼毒性快速筛查和识别的分类预测数学模型，克服传统实验方法的缺点和痛点，实现常规实验室开展杂质潜在眼毒性的快速筛查或应急识别，开发储备数据库结合数学模型的新的分析技术和手段。同时，进一步通过模式生物和生物信息学技术开展眼毒性产生机制及安全风险的多维度阐述，在分子水平揭示毒性产生机制并评估安全风险。 具体内容包括：计算模型预测眼毒性：利用计算模型，如定量构效关系（QSAR）模型、分子对接模型等，对筛选出的杂质进行眼毒性预测。这些模型可以通过分析杂质与眼组织靶点的相互作用，预测其潜在的眼毒性。 生物信息学分析：结合生物信息学技术，如基因表达谱分析、蛋白质组学分析等，对药物杂质引起的眼毒性进行深入研究。通过分析眼组织中基因和蛋白质的表达变化，揭示药物杂质导致眼毒性的分子机制。 组学技术应用：利用组学技术，如转录组学、代谢组学等，对药物杂质引起的眼毒性进行全面的分析。这些技术可以揭示药物杂质在眼组织中的代谢途径、作用靶点等信息，为药物杂质的眼毒性及发生机制研究提供更为全面的数据支持。

三、核心要求

准确性：研究设计应确保药物杂质鉴定的准确性，以及计算模型预测眼毒性的准确性。这要求采用先进的分析技术和计算模型，并对结果进行严格的验证和评估。

全面性：研究设计应涵盖药物杂质鉴定的各个环节，以及眼毒性及发生机制的各个方面。这要求采用多种分析技术和方法，对药物杂质进行全面的分析和研究。

可重复性：研究设计应具有可重复性，即其他研究人员可以按照相同的方法和步骤进行重复实验，并获得相似的结果。这要求研究设计具有明确的实验流程和操作规范，并尽可能减少实验误差和偏差。

创新性：研究设计应具有创新性，能够提出新的研究思路和方法，为药物杂质的眼毒性及发生机制研究提供新的见解和发现。这要求研究人员具备丰富的专业知识和实践经验，能够灵活运用各种技术和方法，进行深入的探索和研究。

是否为本届新题

是

配套数据资源介绍

数据资源名称

比较毒理基因组学数据库（CTD）

数据内容介绍

CTD全称Comparative Toxicogenomics Database，比较毒理基因组学数据库。CTD由美国缅因州萨斯伯里湾The Mount Desert Island Biological Laboratory开发维护的公开数据库，其收录数据类型众多，包括超过230万种化学药物，46689个基因，4340个表型和7212种疾病的基因、化学表型，药物相关疾病，基因相关疾病和药物相互作用；根据研究目标、设定检索条件，提供免费获取和使用（注：使用该库数据研究所得结果建议进行引用注释）。

数据规模

17342M，约4000余万条数据

网站链接

https://ctdbase.org/

联系方式

单位

国家药品监督管理局信息中心、中国食品药品检定研究院

联系人

唐桃群、张庆生

联系电话

010-88331966、010-53851544

联系邮箱

tangtq@nmpaic.org.cn，zqs@nifdc.org.cn