Kursets formål er at introducere deltagerne til forskellige kemoinformatiske metoder, at vise eksempler på brug af kemoinformatik i moderne lægemiddelforskning, og at give deltagerne praktisk erfaring gennem hands-on kemoinformatiske øvelser.
Kemoinformatik er en forholdsvis nyt område inden for natur- og lægevidenskabelig forskning, og kan beskrives som brugen af informatikmetoder til belysning og løsning af kemiske problemstillinger. Kemoinformatik fokuserer primært på den kemiske information relateret til eller udsprunget af strukturel information, og dækker derfor områder såsom design, organisation, management, indhentning, analyse og visualisering af kemiske strukturer og data, samt brug af denne information til forudsigelse af kemiske og biologiske egenskaber.
I lægemiddelforskningen er generering, manipulation, lagring og indhentning af kemiske strukturer og efterfølgende beregning af forskellige egenskaber såsom den biologiske aktivitet yderst vigtig i studier af både eksisterende og virtuelle forbindelser, dvs. forbindelser der endnu ikke er syntetiseret.
Kursusindhold:
I løbet af kurset vil deltagerne blive introduceret til forskellige aspekter af kemoinformatikken og anvendelsen af kemoinformatik i lægemiddelforskningen: Molekylære strukturer - Repræsentation og manipulation af 2D og 3D molekylære strukturer inklusiv generering af 3D strukturer fra 1D og 2D information og brug af eksperimentelle 3D databaser og virtuelle kemiske biblioteker - Molekylære deskriptorer, generering af deskriptorer der reflekterer molekylernes fysiske og kemiske egenskaber, inkl. molekylære fingeraftryk - Metoder anvendes til evaluering af molekylær similaritet (eller komplementaritet) og til selektion af strukturelt forskellige og repræsentative sub-sets - Egenskaber; beregning af fysisk kemiske egenskaber såsom opløselighed og partitions koefficienter, farmakologiske egenskaber såsom absorption, distribution og toksicitet, og globale egenskaber såsom oral bio-tilgængelighed og 'drug-likeness' - Data-analyse, klassifikationsmetoder så vel som metoder til kvantitative struktur-egenskabs-relationer inkl. multivariat statistik og neurale netværksbaserede metoder - Applikationer, eksempler på applikation af kemoinformatik i lægemiddelforskningen inkl. kemiske biblioteker i HTS, virtuel screening, protein-ligand vekselvirkninger, struktur-aktivitets-relationer, og forudsigelse af ADMET (absorption, distribution, metabolisme, elimination og toksicitet) egenskaber – Kombination af bioinformatiske og kemoinformatiske metoder og inkorporering af forskelle i individers arvemasse i modelleringen. I øvelsesdelen af kurset vil deltagerne arbejde med internet-baserede programmer, databaser, samt in-house og kommercielle programmer og deltagerne vil også udføre mini-projekter hvor forskellige teknikker kombineres i en større sammenhæng.
Bemærkninger:
Kurset indgår som et af de valgfrie teknologiske specialiseringsfag til opnåelse af specialisering inden bioinformatik. Kursus 27611 Introduktion til bioinformatik er ønskelig forudsætning. Et kursus i multivariat statistik (enten 27411 Biologisk dataanalyse og kemometri eller 02409 Multivariat statistik) supplerer dette kursus godt, og det anbefales at studerende også følger et af disse kurser, men de kan tages uafhængigt af hinanden og i vilkårlig rækkefølge.
