Komputationaalinen toksikologia

Komputationaalinen toksikologia on poikkitieteellinen tutkimushaara, jota hyödynnetään lääkekehityksen varhaisessa vaiheessa ennustamaan lääkekandidaattien turvallisuutta ja mahdollisia myrkyllisyyksiä. Se yhdistää in silico -menetelmät, eli tietokonepohjaiset mallit, in vivo - eli eläinkokeet ja in vitro - eli solupohjaiset lähestymistavat, jotta saavutetaan tehokkaampi, luotettavampi ja eettisesti vastuullisempi toksikologinen arviointiprosessi. Komputationaalisen toksikologian keskeisiä osa-alueita ovat seuraavat: varhainen turvallisuuden ennustaminen, mekanismipohjainen mallinnus, yhdistäminen kokeellisiin lähestymistapoihin ja rakenteeseen perustuvat algoritmit. Sean Ekins on alansa edelläkävijä komputationaalisessa toksikologiassa muiden alojen ohella.Merlot, Cédric (January 2010). "Computational toxicology—a tool for early safety evaluation". *Drug Discovery Today*. **15** (1–2): 16–22. Genyotex SA, Chemin des Aulx 14, 1228 Plan-les- Ouates, Geneva, Switzerland. DOI:10.1016/j.drudis.2009.11.016.Kavlock, Robert J., Ankley, Gerald, Blancato, Jerry, Breen, Michael, Conolly, Rory, Dix, David, Houck, Keith, Hubal, Elaine, Judson, Richard, Rabinowitz, James, et al. (May 2008). "Computational Toxicology—A State of the Science Mini Review". *Toxicological Sciences*. **103** (1): 14–27. Published by Oxford University Press. DOI:10.1093/toxsci/kfm297.Ekins, Sean (Editor). *Computational Toxicology: Risk Assessment for Chemicals (Wiley Series on Technologies for the Pharmaceutical Industry)*. 1st ed., Wiley, February 13, 2018. ISBN: 978-1119282563. == Historiallinen kehitys == Komputationaalisen toksikologian juuret ulottuvat 1960- ja 1970-luvuille, jolloin kehitettiin varhaisia kvantitatiivisia rakenne-aktiivisuus-suhteet (QSAR) -malleja. Näiden mallien tarkoituksena oli ennustaa kemikaalien biologista aktiivisuutta niiden molekulaaristen rakenteiden perusteella. Tällä ajanjaksolla tapahtunut laskentatehon kehitys mahdollisti yhä monimutkaisempia simulointeja ja analyysejä, jotka loivat pohjan nykyaikaisille komputationaalisille lähestymistavoille. 1980- ja 1990-luvuilla ala laajeni molekulaarisen dokaamisen, kemiantekniikan ja bioinformatiikan työkalujen kehityksen myötä. Suuren läpimenon seulontateknologioiden nousu tarjosi valtavia tietomääriä, jotka lisäsivät komputationaalisten menetelmien tarvetta monimutkaisten toksikologisten tietojen hallintaan ja tulkintaan.Rusyn, I., & Daston, G. P. (2010). Computational Toxicology: Realizing the Promise of the Toxicity Testing in the 21st Century. Environmental Health Perspectives, 118(8), 1047–1050. https://doi.org/10.1289/ehp.1001925 2000-luvun alussa Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) ToxCast-ohjelman perustaminen merkitsi tärkeää virstanpylvästä. ToxCast-ohjelma pyrki yhdistämään komputationaaliset ja kokeelliset tiedot parantaakseen toksisuuden ennustamista ja vähentääkseen eläinkokeiden tarvetta. Tänä aikana koneoppimisen ja tekoälyn edistysaskeleet muokkasivat edelleen alaa mahdollistamalla suurten tietomäärien analysoinnin ja tarkempien ennustavien mallien kehittämisen. Nykyään komputationaalinen toksikologia jatkaa kehittymistään, ja sen edistysaskelia vauhdittavat innovaatiot omiksiteknologioissa, suurten tietomäärien analytiikassa ja säädöstekniikassa. Se näyttelee keskeistä roolia riskinarvioinnissa, lääkekehityksessä ja ympäristönsuojelussa, tarjoten nopeampia ja eettisesti kestävämpiä vaihtoehtoja perinteisille toksikologisille testeille. == Viittaukset == Luokka:Toksikologia