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药物化学与生命编码的统一性和多样性、基于多能高分子的细胞主动递药机制
更新日期:2024-07-09  

报告题目药物化学与生命编码的统一性和多样性

人:徐峻 教授

间:2024/7/12 14:30

点:海西院2号楼235报告厅

个人简介:

徐峻,中山大学药学院教授、中国科学院深圳先进研究院特聘研究员、英国皇家化学会会士、中国科学技术大学理学博士,国外博士后。历任国外公司北美研发中心药物设计负责人、国外实验室研发部总监,国外制药公司研发总监。徐教授于2009年归国创建中山大学药物分子设计研究中心,主要研究领域为药物设计方法学、分子信息学与图论算法、基于靶标和表型的药物设计、药物筛选和先导化合物优化。是抗衰老/抗代谢类疾病、抗癌、抗感染类药物发现领域的专家,在国际主流杂志发表学术研究论文140多篇,拥有授权发明专利30多项。主要学术著作有:徐峻著:《药物发现方法学: 研究范式的演化》,科学出版社,202310月出版。

报告摘要:

药物化学可以被视为一种用药物分子与生命系统对话的学问,涉及用分子探针探索生命系统的规律、用化学合成/天然产物提取改造技术改进分子探针与生命体系对话/调控的效果(疗效)。与药物分子交谈的对象是药物的靶标(一般是生物大分子,如核酸和蛋白质)。传统的药学理论认为:一个药物分子与一个靶标对话,对话的结果是治好一种疾病,即“一药一靶治一病”。实际上,药物分子与靶标之间对话方式是多样的,即“一对一”、“一对多”、“多对一”、和“多对多”。药物与靶标的对话应该使用相同或相似的语言方能实现正确的沟通。因此,药物设计者应该理解生命编码所用的语言。现代生命科学已经破译了很多生命编码。Francis Crick 提出的生物“中心法则”(Central Dogma)体现了生命编码的统一性使生命在地球上得以遗传繁衍;而基因翻译后的化学修饰体现了生命编码的多样性使生命在地球上能应对环境变化。如果生命是用基因组学与表观遗传学等语言描写的一本动态变化的故事书,药物则是能调控生命故事的短语/句子/段落。描述生命系统的语言与描写药物的语言不一定完全相同,但至少应该属于同族语系。生命语言的物质基础是生物大分子机器,主要由核酸、蛋白质、辅酶和无机离子在自然界自组装而成;药物的物质基础也应该被视为较简单的分子机器(如肽或小分子药物),从自然界提取或由人工合成。描述生命系统的语言(如核酸序列、蛋白质序列)与描述小分子药物的语言(如分子结构线性式、SMILES线性编码)有差别也有统一性。因为地球上的生物都由同类的核酸、氨基酸、糖类、脂肪类组成。讨论上述问题的主要动因来自当代AI对生命科学的冲击,将生命科学的问题化为语言模型(GPT)或大语言模型(LLM)甚至成为一种时尚。然而,生命语言学问题(如语素、句法、语法、章法)的研究尚未开始。另外,AI技术远远不止于大模型,其它模型,如基于规则的逻辑推理模型、基于统计学的其它生成式模型以及判别模型。

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报告题目:基于多能高分子的细胞主动递药机制

人:申有青教授

间:2024/7/12 16:00

点:海西院2号楼235报告厅

个人简介:

申有青,教育部CJXZ特聘教授,杰青,AIMBE Fellow, 浙江大学化工学院院长、浙江省智能生物材料重点实验室主任。获浙江大学理学学士、博士学位和国外博士学位。兼任美国化学会Chem& Bio Engineering 执行主编、Elsevier Adv Drug Delivery Rev的执行主编; 中国药学会纳米药物专业委员会、中国生物材料学会生物医用高分子分会、中国医药生物技术协会生物纳米技术等分会副主任委员。主要从事肿瘤靶向药物递送与功能高分子基纳米制剂的研究,在Nature NanotechNature BME发表SCI论文500余篇,获中美专利20余项,多个纳米药物正在进行临床试验阶段报告专家个人介绍。获2021年浙江省自然科学奖一等奖和2023年国家自然科学奖二等奖。

报告摘要:

报告摘要:肿瘤靶向药物输送系统需要克服多级生物屏障才能将药物递送到实体肿瘤细胞内,因此纳米药物需要具备多种功能来克服这些屏障才能获得高的疗效。传统上是将不同功能基团集成到纳米药物上来获得多功能(all-in-one),但这不可避免地导致纳米药物组成和结构复杂化,也就导致临床转化困难。我们发展了利用多能聚合物发展了“one-for-all”策略,从而大大简化纳米药物的结构和组成的同时,显著提高纳米药物的疗效,有利于纳米药物的临床转化。该多能聚合物载体同时具有血液内长循环、特异性诱导肿瘤血管内皮细主动将纳米药物从血液转运到肿瘤组织内(主动外渗)、诱导肿瘤细胞间相互传递纳米药物进行渗透(主动渗透),从而大大增强纳米药物的瘤内蓄积和瘤内分布。这种利用细胞转胞运生物行为让细胞消耗能量主动递送纳米药物,即让肿瘤自己主动递送纳米药物,克服了EPR效应的依赖性和被动扩散的局限性,显著提高了疗效而促进纳米药物临床转化的新途径,获得三个纳米药物进入临床试验。该基于多能聚合物的递药机制还可用于口服和滴眼高效给药。