StarDrop™

StarDropについて

創薬の最後のステップでADMEを検証するという時代は終わり、現在では、リード探索あるいはバーチャル・スクリーニングといった初期の段階から、よりADMEの優れた化合物を選ぶことが主流となりました。そのためには、単なる予測モデルのコレクションに留まらず、インシリコや HTSによる膨大なデータを迅速且つ論理的に解析する意思決定支援機能も備えた総合的なシステムが不可欠となります。

また、モデルも単に化合物のプロパ ティを予測するだけではなく、その化合物の構造をどのように変えれば更に改良できるのかなど、結果の解釈が可能であることが重要です。

StarDrop™はバーチャル・スクリーニング、リード探索、合成探索、ADME最適化など、創薬における様々なステップで大きな威力を発揮します。精度の高いモデル群はもちろん、ADME、化学構造など様々な角度からデータを解析する機能を搭載した、非常にパワフルな意思決定支援のツールです。このシステムの導入により、実験経費の大幅削減と研究開発のスピードアップが可能となり、競合他社よりいち早く医薬品の開発が期待できるでしょう。

StarDrop™の機能

StarDrop™は、大別して

1. 1. QSARモデルによる解析
2. 2. P450モデルによる解析
3. 3. Chemical Spaceの解析
4. 4. Data Analysis
5. 5. Auto Modeller

の5つの機能を持っています。

以下にその概要を示します。

1. QSARモデルによる解析

StarDrop™のQSARモデルには以下のような機能があります。

• (1) 各種QASRモデル: StarDrop™で実装されているQSARモデルは、LogP, LogD (pH 7.4), Solubility, Human Intestinal Absorption (HIA), Blood Brain Barrier Penetration (BBB), Cytochrome P450 Affinities (2D6, 2C9), P-gp Transport, Plasma Protein Binding, HERG Inhibitionです。
• (2) Prioritization Suite: これらQSARモデルで計算された結果をもとに、Prioritization Suite機能により、ADMEのバランスをスコアで算出し、最も優れた化合物を選出することができます。
• (3) インタラクティブ・デザインツール: 構造式の作画ツールです。部分構造検索も行えます
• (4) Glowing Molecule: 全てのQSARモデルにおいて、予測値を上げる部位を赤で、下げる部位を青で、影響のない部位を緑で表示します。これにより、どの様に構造を変えれば化合物を改良できるのか、論理的かつ迅速に判断することができます。また、ADMEのスコアも同様にGlowingで表示することが可能です。インタラクティブ・デザイン・ツールで化合物構造を変えると、瞬時に計算結果とGlowingが表示されます。

2. P450モデルによる解析

StarDrop™のP450モデルでは、量子化学計算をベースに、化合物の各部位について、Cytochrome P450 3A4、 2D6、2C9による代謝されやすさを半定量的に予測することができます 。

3. Chemical Spaceの解析

StarDrop™のChemical Spaceの解析には以下のような機能があります。

• (1) Chemical Space Projection: Tanimoto mapでデータセット中の化合物の構造多様性を視覚化することができます。さらに、ADMEモデルや総合スコアの数値を色で表すことができ、数値と構造の関係を視覚化することが可能です。
• (2) Selection機能: ADMEと構造のバランスを任意にとりながら、化合物を選抜する機能です。下図のオレンジ色のドットは、795化合物のデータセット (青色で示したドット) から「構造多様性：ADMEスコア = 0.25：0.75」で80化合物を選んだ例です。

 

4. Data Analysis

StarDrop™のData Analysis機能により、さまざまな統計解析が行えます。以下の図は、その解析結果を可視化したものです。

 5. Auto Modeller

Auto Modellerにより、シンプルな操作で高精度QSARモデルの作成が可能になります。Auto Modellerの特長は以下の通りです。

• ユーザーのケミカル・シリーズやプロジェクトに応じた、より精度の高いモデルの作成が可能です。また、ユーザー固有の実験データをモデルの作成にご活用いただけます。
• シンプルな操作により、計算化学の専門家でなくとも高精度のQSARモデルを簡単に作成することが可能です。また、計算化学の専門家向けのより複雑なオプションも搭載しております。

Auto Modellerについては、StarDrop™オプション機能 Auto Modeller (PDF資料)をご覧ください。

ご参考資料

• StarDrop™ オプション機能 Auto Modeller (PDF資料)
• StarDrop™ 4.2 新機能 (PDF資料)
• StarDrop™ ご紹介資料"Why is it still Drug Discovery?" (PDF資料) [Optibrium社のサイトへリンク]
• StarDrop™デモ（スクリーンキャスト)(Adobe Flash Playerが必要です)[Optibrium社のサイトへリンク]
• StarDrop™ 4.2.1 新機能 (PDF資料)
• StarDrop™ 4.3 新機能 (PDF資料)