СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИМИТАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК И/ИЛИ ОПТИМИЗАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

1. Способ компьютерного моделирования и имитации, применяемый для определения характеристик и оптимизации по меньшей мере одного лекарственного средства, предусматривающий следующие стадии:
хранение на компьютерной платформе (1) первого набора (D1) цифровых данных для моделирования, содержащего биологические, фармакологические, генетические, физиологические, фармакокинетические, фармакодинамические и клинические данные реального и/или виртуального индивидуума, относящиеся к одной или нескольким биологическим, и/или органическим, и/или функциональным частям индивидуума, с которыми предполагаются взаимодействия по меньшей мере одного лекарственного средства, и/или относящиеся к одному или нескольким эффектам, возникающим в результате указанных взаимодействий;
хранение на компьютерной платформе (1) второго набора (D2) цифровых данных для моделирования, содержащего биологические, фармакологические, генетические, физиологические, фармакокинетические, фармакодинамические данные одного или нескольких реальных и/или виртуальных животных, относящиеся к одной или нескольким биологическим, и/или органическим, и/или функциональным частям животного, на котором собираются тестировать по меньшей мере одно лекарственное средство, и/или относящиеся к одному или нескольким эффектам, возникающим в результате в результате тестируемых взаимодействий;
хранение на компьютерной платформе (1) третьего набора (D3) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химико-физических свойствах и/или функциональных, и/или структурных, и/или динамических характеристиках химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, подлежащих отбору в ходе исследования и разработки по меньшей мере одного лекарственного средства;
хранение на компьютерной платформе (1) четвертого набора (D4) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химико-физических свойствах и/или функциональных, и/или структурных, и/или динамических характеристиках биологических мишеней, подлежащих отбору в ходе исследования и разработки указанного по меньшей мере одного лекарственного средства;
хранение на компьютерной платформе пятого набора (D5) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химических, химико-физических, биологических, физиологических, генетических, клинических, фармакологических, фармакодинамических и фармакокинетических данных, относящихся к одному или нескольким заболеваниям и/или терапевтическим областям, к которым относится указанное по меньшей мере одно лекарственное средство;
представление посредством компьютерной платформы (1) пользовательского интерфейса (4), который может быть подключен к Интернету и способен обеспечивать пользователю подключение и взаимодействие с компьютерной платформой (1) и с одним или нескольким прилагаемыми к ней программными продуктами;
получение информации (I) о выборе, и/или задании, и/или настройках, которая может быть введена пользователем посредством пользовательского интерфейса, причем информация о выборе и/или настройках содержит:
информацию (II) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели фармакометрических и/или физиологических особенностей, представляющую собой модель фармакометрических и/или физиологических особенностей индивидуума на основе указанного первого хранящегося набора (D1) цифровых данных для моделирования и/или модель фармакометрических и/или физиологических особенностей животного на основе указанного второго хранящегося набора (D2) цифровых данных для моделирования;
информацию (12) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы на основе указанного первого хранящегося набора (D1), и/или указанного второго хранящегося набора (D2), и/или указанного третьего хранящегося набора (D3), и/или указанного четвертого хранящегося набора (D4), и/или указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химических, химико-физических, фармакологических, биологических, генетических, физиологических свойствах указанной химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы;
информацию (13) о выборе, и/или задании, и/или настройках скрининговой и/или оптимизационной модели;
информацию (14) о выборе и настройках типа имитации и/или информацию (15) о выборе и настройках одного или нескольких вводимых параметров имитации и информацию (16) об одном или нескольких выводимых параметрах имитации;
обработка посредством компьютерной платформы (1) указанной информации (II) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели фармакометрических и/или физиологических особенностей для разработки модели (M1) фармакометрических и/или физиологических особенностей на основе указанного первого хранящегося набора (D1) цифровых данных для моделирования и/или на основе указанного второго хранящегося набора (D2) цифровых данных для моделирования;
обработка посредством компьютерной платформы (1) указанной информации (12) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы для разработки модели (М2) химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы на основе указанного первого хранящегося набора (D1), и/или на основе указанного второго хранящегося набора (D2), и/или на основе указанного третьего хранящегося набора (D3), и/или на основе указанного четвертого хранящегося набора (D4), и/или на основе указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования;
обработка посредством компьютерной платформы (1) указанной информации (13) о выборе, и/или задании, и/или настройках скрининговой и/или оптимизационной модели для разработки скрининговой и/или оптимизационной модели (М3) на основе указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования, и/или на основе указанного третьего хранящегося набора (D3), и/или указанного четвертого хранящегося набора (D4) цифровых данных; причем скрининговая и/или оптимизационная модель (М3) содержит поисковые алгоритмы и/или алгоритмы на основе искусственного интеллекта, адаптированные для выявления и связывания функциональных, и/или структурных, и/или динамических характеристик химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, и/или биологических мишеней, и/или заболеваний, которые имеют отношение к разработке по меньшей мере одного лекарственного средства;
обработка посредством компьютерной платформы (1) указанной информации (I) о выборе и/или настройках, вводимой пользователем, для задания вводимых данных (Din) о настройках для одного или нескольких программных продуктов для компьютерного имитации, прилагаемых к компьютерной платформе (1);
выполнение компьютерной имитации с помощью одного или нескольких программных продуктов для компьютерной имитации на основе указанных вводимых данных (Din) о настройках, указанной модели (M1) фармакометрических и/или физиологических особенностей, указанной модели (М2) химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы и указанной скрининговой и/или оптимизационной модели (М3) с получением выводимых данных (Dout) компьютерного моделирования и/или имитации;
обработка выводимых данных (Dout) компьютерного моделирования и/или имитации на основе указанной информации (16) о выборе и настройках одного или нескольких выводимых параметров моделирования и/или имитации для предоставления отчетности об искомых результатах (R) моделирования и/или имитации в выбранном пользователем формате; причем результаты (R) имитации содержат информацию, позволяющую выявить, и/или охарактеризовать, и/или связать функциональные, и/или структурные, и/или динамические характеристики химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, и/или биологических мишеней, и/или заболеваний, которые имеют отношение к разработке по меньшей мере одного лекарственного средства;
предоставление искомых результатов моделирования и/или имитации посредством пользовательского интерфейса (4).
2. Способ по п. 1, причем стадия представления пользовательского интерфейса предусматривает представление множества доступных для выбора пользователем шаблонов, связанных с соответствующими типами имитации, и причем каждый шаблон содержит:
множество вводимых параметров, которые можно выбрать для имитации, при этом каждый параметр связан с соответствующим диапазоном допустимых значений, которые подходят для реализации имитации, в котором можно задать значение параметра;
множество выбираемых выводимых параметров, включающих искомые количества в виде выводимого результата;
множество вариантов по отображению на экране и предоставлению отчетности, которые могут быть выбраны пользователем для выбора формата результатов.
3. Способ по п. 1 или 2, причем информация (I) о выборе и/или настройках, которая может быть введена пользователем, дополнительно содержит:
параметры, предназначенные для задания и/или предназначенные для проработки модели (M1) фармакометрических и/или физиологических особенностей,
и/или параметры, предназначенные для определения и/или предназначенные для проработки модели (М2) химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы,
и/или параметры, предназначенные для задания и/или предназначенные для индивидуализации алгоритмов компьютерной модели (М3) с помощью искусственного интеллекта;
и/или параметры, предназначенные для выбора и/или предназначенные для задания реальных или виртуальных пациентов или контингентов реальных или виртуальных пациентов;
и/или параметры, предназначенные для задания параметров вычислительных аспектов имитации.
4. Способ по п. 3, причем информация (I) о выборе и/или настройках, которая может быть введена пользователем, содержит начальные условия и предельные условия для выполнения компьютерного моделирования и имитации,
и/или параметры, относящиеся к способу численного решения, применяемому программным обеспечением для компьютерной имитации.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно предусматривающий следующие стадии:
получение цифровых данных для моделирования модели фармакометрических и/или физиологических особенностей, и/или цифровых данных для моделирования химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы, и/или цифровых данных для моделирования скрининговой или оптимизационной модели путем выбора из множества цифровых моделей фармакометрических и/или физиологических особенностей, и/или цифровых моделей химических, и/или фармакологических, и/или биологических систем, и/или скрининговых или оптимизационных моделей, хранящихся в цифровой библиотеке (2) компьютерной платформы (1) и/или предварительно загруженных пользователем на компьютерную платформу (1);
получение цифровых данных (D1) для моделирования, содержащих биологические, фармакологические, генетические, физиологические, фармакокинетические, фармакодинамические и клинические данные реального и/или виртуального индивидуума, путем выбора из множества цифровых моделей реальных или виртуальных пациентов, хранящихся в цифровой библиотеке (2) компьютерной платформы (1) и/или предварительно загруженных пользователем на компьютерную платформу (1).
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем цифровые данные для моделирования реального индивидуума представлены в анонимной форме, и/или без указания личности, и/или с указанием псевдонима.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем компьютерное моделирование и/или имитация включают моделирование и/или имитацию, которые производят поиск биологических мишеней, и/или которые производят поиск химических соединений, и/или которые производят поиск биологических соединений, и/или которые производят поиск лекарственных средств.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем компьютерное моделирование и/или имитации включают моделирование и/или имитацию для определения характеристик и/или оптимизации указанного по меньшей мере одного лекарственного средства,
и/или моделирование и/или имитацию для анализа и прогнозирования динамических характеристик по меньшей мере одного лекарственного средства на контингенте реальных или виртуальных пациентов,
и/или моделирование и/или имитацию для персонализированной оценки эффектов, оказываемых по меньшей мере одним лекарственным средством на конкретного реального или виртуального пациента,
и/или моделирование и/или имитацию для оценки безопасности, и/или эффективности, и/или соответствия текущим нормам по безопасности и/или эффективности.
9. Способ по п. 8, причем компьютерное моделирование и/или имитация дополнительно включают моделирование и/или имитацию для анализа и прогнозирования динамических характеристик у одного или нескольких лекарственных средств на контингенте реальных или виртуальных животных и/или для индивидуализированной оценки эффектов, оказываемых одним или несколькими лекарственными средствами на конкретное реальное или виртуальное животное.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем компьютерное моделирование и/или имитация включают моделирование и/или имитацию для проектирования и/или разработки одного или нескольких химических соединений, и/или для анализа и прогнозирования химико-физических, и/или фармакологических, и/или биологических свойств одного или нескольких химических соединений, и/или для оценки безопасности, и/или эффективности, и/или соответствия текущим нормам по безопасности и/или эффективности.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем компьютерное моделирование и/или имитация включают моделирование и/или имитацию для анализа, и/или выявления, и/или определения характеристик биологических мишеней для исследования и/или оценки безопасности и/или эффективности.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем компьютерное моделирование и/или имитация включают поисковые алгоритмы, которые производят действия над цифровыми данными для моделирования.
13. Система (10) для компьютерного моделирования и имитации, применяемая для определения характеристик и оптимизации по меньшей мере одного лекарственного средства, содержащая компьютерную платформу (1), причем компьютерная платформа содержит:
цифровую библиотеку (2), на которой хранится следующее:
первый набор (D1) цифровых данных для моделирования, содержащий биологические, фармакологические, генетические, физиологические, фармакокинетические, фармакодинамические и клинические данные реального и/или виртуального индивидуума, относящиеся к одной или нескольким биологическим, и/или органическим, и/или функциональным частям индивидуума, с которыми предполагаются взаимодействия по меньшей мере одного лекарственного средства, и/или относящиеся к одному или нескольким эффектам, возникающим в результате указанных взаимодействий;
второй набор (D2) цифровых данных для моделирования, содержащий биологические, фармакологические, генетические, физиологические, фармакокинетические, фармакодинамические данные одного или нескольких реальных и/или виртуальных животных, относящиеся к одной или нескольким биологическим, и/или органическим, и/или функциональным частям животного, на котором собираются тестировать по меньшей мере одно лекарственное средство, и/или относящиеся к одному или нескольким эффектам, возникающим в результате в результате тестируемых взаимодействий;
третий набор (D3) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химико-физических свойствах и/или функциональных, и/или структурных, и/или динамических характеристиках химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, подлежащих отбору в ходе исследования и разработки по меньшей мере одного лекарственного средства;
четвертый набор (D4) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химико-физических свойствах и/или функциональных, и/или структурных, и/или динамических характеристиках биологических мишеней, подлежащих отбору в ходе разработки указанного по меньшей мере одного лекарственного средства;
пятый набор (D5) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химических, химико-физических, биологических, физиологических, клинических, фармакологических, генетических, фармакодинамических и фармакокинетических данных, относящихся к одному или нескольким заболеваниям и/или терапевтическим областям, к которым относится указанное по меньшей мере одно лекарственное средство;
один или несколько компонентов (3) для электронной обработки, которые способны производить посредством одного или нескольких программных продуктов или приложений (S1-S6), хранящихся на ней и выполняемых в ней, следующие действия:
представление пользовательского интерфейса (4), который может быть подключен к Интернету и способен обеспечивать пользователю подключение и взаимодействие с компьютерной платформой (1) с цифровыми данными и с одним или нескольким прилагаемыми к ней программными продуктами;
получение информации (I) о выборе и/или настройках, которая может быть введена пользователем посредством пользовательского интерфейса (4), причем информация о выборе и/или настройках содержит:
информацию (II) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели фармакометрических и/или физиологических особенностей, представляющую собой модель фармакометрических и/или физиологических особенностей индивидуума на основе указанного первого хранящегося набора (D1) цифровых данных для моделирования и/или представляющую собой модель фармакометрических и/или физиологических особенностей животного на основе указанного второго хранящегося набора (D2) цифровых данных для моделирования;
информацию (12) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы на основе указанного первого хранящегося набора (D1), и/или на основе указанного второго хранящегося набора (D2), и/или на основе указанного третьего хранящегося набора (D3), и/или на основе указанного четвертого хранящегося набора (D4), и/или на основе указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования, дающих представление о химических, химико-физических, фармакологических, биологических, генетических, физиологических свойствах указанной химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы;
информацию (13) о выборе, и/или задании, и/или настройках скрининговой и/или оптимизационной модели;
информацию (14) о выборе и настройках типа моделирования и/или имитации, и/или информацию (15) о выборе и настройках одного или нескольких вводимых параметров моделирования и/или имитации, и информацию (16) о выборе и настройках одного или нескольких выводимых параметров моделирования и/или имитации;
обработка указанной информации (II) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели фармакометрических и/или физиологических особенностей для разработки модели (Ml) фармакометрических и/или физиологических особенностей на основе указанного первого хранящегося набора (D1) цифровых данных для моделирования и/или на основе указанного второго хранящегося набора (D2) цифровых данных для моделирования;
обработка указанной информации (12) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы для разработки модели (М2) химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы на основе указанного первого хранящегося набора (D1), и/или на основе указанного второго хранящегося набора (D2), и/или на основе указанного третьего хранящегося набора (D3), и/или на основе указанного четвертого хранящегося набора (D4), и/или на основе указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования;
обработка указанной информации (13) о выборе, и/или задании, и/или настройках скрининговой и/или оптимизационной модели для разработки скрининговой и/или оптимизационной модели (М3) на основе указанного пятого хранящегося набора (D5) цифровых данных для моделирования, и/или на основе указанного третьего хранящегося набора (D3) цифровых данных для моделирования, и/или на основе указанного четвертого хранящегося набора (D4) цифровых данных для моделирования; причем скрининговая и/или оптимизационная модель (М3) содержит поисковые алгоритмы и/или алгоритмы на основе искусственного интеллекта, позволяющие выявлять и связывать функциональные, и/или структурные, и/или динамические характеристики химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, и/или биологических мишеней, и/или заболеваний, которые имеют отношение к разработке по меньшей мере одного лекарственного средства;
обработка указанной информации (I) о выборе и/или настройках, вводимой пользователем, для получения вводимых данных (Din) о настройках для одного или нескольких программных продуктов (S5) для компьютерного моделирования и/или имитации, прилагаемых к компьютерной платформе (1);
выполнение компьютерного моделирования и имитации с помощью одного или нескольких программных продуктов (S5) для компьютерного моделирования и/или имитации на основе указанных вводимых данных (Din) о настройках, на основе указанной модели (M1) фармакометрических и/или физиологических особенностей, на основе указанной модели (М2) химической, и/или фармакологической, и/или биологической системы и на основе указанной скрининговой и/или оптимизационной модели (М3) с получением выводимых данных (Dout) компьютерного моделирования и/или имитации;
обработка выводимых данных (Dout) компьютерного моделирования и/или имитации на основе указанной информации (16) о выборе и настройках одного или нескольких выводимых параметров моделирования и/или имитации для предоставления отчетности об искомых результатах (R) имитации в выбранном пользователем формате; причем результаты (R) имитации содержат информацию, позволяющую выявить, и/или охарактеризовать, и/или связать функциональные, и/или структурные, и/или динамические характеристики химических соединений, и/или биологических соединений, и/или лекарственных средств, и/или биологических мишеней, и/или заболеваний, которые имеют отношение к разработке по меньшей мере одного лекарственного средства;
предоставление искомых результатов моделирования и/или имитации посредством пользовательского интерфейса (4).
14. Система (10) по п. 13, причем указанные один или несколько программных продуктов или приложений (S1-S7) компьютерной платформы (1) содержат:
один или несколько программных продуктов (S4) по управлению с помощью пользовательского интерфейса;
один или несколько программных продуктов (S5) для компьютерного моделирования и/или имитации, которые способны осуществлять компьютерное моделирование и/или имитацию при выполнении компьютером;
один или несколько программных продуктов (S1, S2, S3, S4, S6) для обработки, которые способны осуществлять указанные стадии обработки информации (II) о выборе, и/или задании, и/или настройках модели фармакометрических и/или физиологических особенностей, обработки информации (12) о выборе, и/или задании, и/или настройках химической, и/или фармакологической, и/или биологической модели, обработки информации (13) о выборе, и/или задании, и/или настройках скрининговой и/или оптимизационной модели, обработки информации (I) о выборе и/или настройках, вводимых пользователем, для получения вводимых данных (Din) о настройках для программных продуктов для компьютерного моделирования и/или имитации, и обработки выводимых данных (Dout) компьютерного моделирования и/или имитации для предоставления отчетности об искомых результатах (R) моделирования и/или имитации в выбранном пользователем формате.
15. Система по п. 14, причем компьютерная платформа (1) дополнительно содержит программный продукт (S7) по типу PIDO (Process Integration and Design Optimization - интеграция процессов и оптимизация проектирования), который способен управлять поточным процессом программных продуктов, прилагаемых к компьютерной платформе (1), и оптимизировать компьютерные имитации.
16. Система по любому из пп. 13-15, реализованная посредством распределенной платформы облачных вычислений.