Лаборатория анализа больших данных для цифровой фармакологии
|
КОНТАКТЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такташов Рустам Русланович
eLibraryID
|
Столбова Екатерина Александровна
eLibraryID
|
Лаборатория образована в 2024 году с целью выполнения тематики "Анализ больших данных медицинской вирусологии для поиска эффективных и безопасных противовирусных соединений и оптимизации терапии инфекционных заболеваний" при поддержке Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы) (№124050800018-9).
ЗАДАЧИ ЛАБОРАТОРИИ
НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Разработка компьютерных методов и программных средств для автоматизированного извлечения, интеграции и анализа обширных химических и биомедицинских данных о потенциально активных противовирусных соединениях и их мишенях как из литературы, так и из свободно и коммерчески доступных баз данных. Извлечение, интеграция и анализ биомедицинских данных будет осуществляться с применением методов машинного обучения.
- Разработка логической схемы организации данных в системе «химическое соединение – молекулярная мишень – фармакологические и токсические эффекты – заболевание».
- Разработка и усовершенствование алгоритмов анализа текстовых данных с целью автоматического извлечения ассоциаций между биологическими и химическими молекулами.
- Формирование обучающих выборок, разработка и усовершенствование алгоритмов машинного обучения с целью комплексной оценки эффектов противовирусных соединений, включая нежелательные побочные и токсические эффекты.
- Разработка и усовершенствование алгоритмов сетевого анализа молекулярных взаимодействий для уточнения механизмов проявления побочных и токсических эффектов противовирусных соединений.
- Создание информационного и вычислительного компонентов информационно-вычислительной платформы с функционалом отбора сведений о спектре известных эффектов противовирусных соединений и комплексной компьютерной оценки эффектов, включая побочные и токсические эффекты.
Руководитель лаборатории к.б.н. О.А. Тарасова является автором/соавтором более сорока статей, из которых 38 индексированы Web of Science Core Collection (WoS H-index 13), 40 индексированы Scopus (Scopus h-index 14); свыше 70 научных работ, индексированных РИНЦ (РИНЦ h-index 12) . В 2024 году О.А. Тарасова удостоена Премии за лучшую научную работу I степени Всероссийского Форума молодых ученых, посвященного 300-летию РАН и 80-летию создания Академии медицинских наук СССР (РАМН) «Медицинская наука: вчера, сегодня, завтра». Премия присуждена за работу «Исследование взаимодействия ВИЧ и организма человека методами биоинформатики», представленную на секции «Инновационные методы и технологии».
О.А. Тарасова с 2016 по 2022 годы была руководителем проектов, выполненных при поддержке РФФИ: 16-34-60187, «Преодоление резистентности к ингибиторам обратной транскриптазы ВИЧ 1» и РНФ: 17-75-10187, «Анализ механизмов резистентности ВИЧ-1 к ингибиторам обратной транскриптазы и протеазы методами био- и хемоинформатики для оптимизации терапии пациентов с ВИЧ/СПИД»; 19-75-10097, «Компьютерный анализ взаимодействия с организмом человека вируса иммунодефицита с учетом применяемой терапии ВИЧ/СПИД».
Лаборатория проводит исследования в сотрудничестве с Лабораторией структурно-функционального конструирования лекарств, руководимой чл.-корр. РАН, профессором В.В. Поройковым, в также с Федеральным научным центром исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М. П. Чумакова РАН» (Институт полиомиелита) и Центральным НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора.
Сотрудниками лаборатории налажено устойчивое сотрудничество с ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» (РМАНПО) Минздрава России. В частности, разработанные сотрудниками лаборатории компьютерные модели были использованы в исследованиях, проведённых клиническими фармакологами и описаны в следующих публикациях: [Ivashchenko D.V. et al., 2018, DOI: 10.1515/dmpt-2017-003630], [Отделенов В.А. et al., 2020, DOI: 10.37489/2588-0519-2020-S4-103-105], [Киселёв Ю.Ю. et al., 2020, DOI: 10.37489/2588-0519-2020-S4-75-80].
Исследователи лаборатории проводят совместные исследования с учеными из Федерального университета Алфенаса, Бразилия.
Bitencourt-Ferreira G., Villarreal M.A., Quiroga R., Biziukova N., Poroikov V., Tarasova O., de Azevedo Junior W.F. (2024) Exploring Scoring Function Space: Developing Computational Models for Drug Discovery, Current Medicinal Chemistry, 31(17), 2361-2377. DOI:10.2174/0929867330666230321103731
Paremskaia A.I., Rudik A.V., Filimonov D.A., Lagunin A.A., Poroikov V.V., Tarasova O.A. (2023) Web Service for HIV Drug Resistance Prediction Based on Analysis of Amino Acid Substitutions in Main Drug Targets, Viruses, 15(11), 2245. DOI:10.3390/v15112245
Pikalyova K., Orlov A., Lin A., Tarasova O., Marcou G., Horvath D., Poroikov V., Varnek A. (2022) HIV-1 drug resistance profiling using amino acid sequence space cartography, Bioinformatics, 38(8), 2306-2314. DOI:10.1093/bioinformatics/btac090
Rhee S.-Y., Boehm M., Tarasova O., Di Teodoro G., Abecasis A.B., Sönnerborg A., Bailey A.J., Kireev D., Zazzi M., the EuResist Network Study Group, Shafer R.W. (2022) Spectrum of Atazanavir-Selected Protease Inhibitor-Resistance Mutations, Pathogens, 11(5), 546. DOI:10.3390/pathogens11050546
Khandazhinskaya A.L., Maslova A.A., Matyugina E.S., Kukhanova M.K., Kochetkov S.N., Mercurio V., Ñahui Palomino R.A., Margolis L., Vanpouille C., Novikov M.S., Paramonova M.P., Fedorova N.E., Yurlov K.I., Kushch A.A., Tarasova O. (2021) Dual-targeted anti-CMV/anti-HIV-1 heterodimers, Biochimie, 189, 169-180. DOI:10.1016/j.biochi.2021.06.011
Tarasova O.A., Biziukova N.Y., Rudik A.V., Dmitriev A.V., Filimonov D.A., Poroikov V.V. (2021) Extraction of Data on Parent Compounds and Their Metabolites from Texts of Scientific Abstracts, Journal of Chemical Information and Modeling, 61(4), 1683-1690. DOI:10.1021/acs.jcim.0c01054
Tarasova O.A., Rudik A.V., Ivanov S.M., Lagunin A.A., Poroikov V.V., Filimonov D.A. (2021) Machine Learning Methods in Antiviral Drug Discovery, Topics in Medicinal Chemistry, 37, 245-279. DOI:10.1007/7355_2021_121
Tarasova O., Rudik A., Kireev D., Poroikov V. (2021) RHIVDB: A freely accessible database of HIV amino acid sequences and clinical data of infected patients, Frontiers in Genetics, 12, 679029. DOI:10.3389/fgene.2021.679029
Ivanov S., Filimonov D., Tarasova O. (2021) A computational analysis of transcriptional profiles from CD8(+) T lymphocytes reveals potential mechanisms of HIV/AIDS control and progression, Computational and Structural Biotechnology Journal, 19, 2447-2459. DOI:10.1016/j.csbj.2021.04.056
Бизюкова Н.Ю., Тарасова О.А., Рудик А.В., Филимонов Д.А., Поройков В.В. (2020) Автоматическое распознавание названий химических соединений в текстах научных публикаций, Научно-техническая информация. Серия 2: Информационные процессы и системы, (11), 36-46. DOI:10.36535/0548-0027-2020-11-5
Tarasova O., Biziukova N., Kireev D., Lagunin A., Ivanov S., Filimonov D., Poroikov V. (2020) A Computational Approach for the Prediction of Treatment History and the Effectiveness or Failure of Antiretroviral Therapy, International Journal of Molecular Sciences, 21(3), 748. DOI:10.3390/ijms21030748
Tarasova O., Ivanov S., Filimonov D.A., Poroikov V. (2020) Data and Text Mining Help Identify Key Proteins Involved in the Molecular Mechanisms Shared by SARS-CoV-2 and HIV-1, Molecules, 25(25), 2944-2944. DOI:10.3390/molecules25122944
Ivanov S., Lagunin A., Filimonov D., Tarasova O. (2020) Network-Based Analysis of OMICs Data to Understand the HIV-Host Interaction, Frontiers in Microbiology, 11, 1314. DOI:10.3389/fmicb.2020.01314
Biziukova N., Tarasova O., Ivanov S., Poroikov V. (2020) Automated Extraction of Information From Texts of Scientific Publications: Insights Into HIV Treatment Strategies, Frontiers in Genetics, 11, 618862. DOI:10.3389/fgene.2020.618862
Tarasova O.A., Biziukova N.Yu., Filimonov D.A., Poroikov V.V., Nicklaus M.C. (2019) Data mining approach for extraction of useful information about biologically active compounds from publications, Journal of Chemical Information and Modeling, 59(9), 3635-3644. DOI:10.1021/acs.jcim.9b00164