project

Structuur-activiteits relaties van nieuwe muggenwerende stoffen


Doel

Het project richt zich op de identificatie van stoffen die beten van geleedpotigen (muggen, vliegen en teken) voorkomen en daarmee de verspreiding van zogenaamde vector-gebonden ziekten voorkomen. Wereldwijd sterven jaarlijks ruim een miljoen mensen aan vector-gebonden ziekten, met name in lage- en midden-inkomen landen. De meest gebruikte stof DEET heeft echter een zwakke activiteit, waardoor het in hoge concentraties wordt gebruikt (tot wel 100%), en een korte werkingsduur.
In het voortraject is door Google AI en TropIQ een algoritme (machine learning) ontwikkeld, welke het mogelijk maakt te voorspellen of nieuwe stoffen een muggen afwerende vermogen hebben. Eerste test rondes op commerciële stoffen lieten een aantal stofklassen zien die inderdaad na testen muggen afwerende eigenschappen te hebben. Van deze stoffen zijn er een 3-tal stofklassen geselecteerd die geschikt waren om verder te onderzoeken, omdat ze redelijke activiteiten lieten zien, goed synthetiseerbaar waren en geen toxiciteit alerts hadden. Gebaseerd op deze 3 stofklassen zijn virtuele bibliotheken van nieuwe stoffen ontworpen (totaal 238 verbindingen). Gebaseerd op het algoritme zijn uit deze 238 verbindingen de 50 meest veelbelovende stoffen geoormerkt als potentieel interessant om te synthetiseren. Vier studenten (begeleid door 3 docenten) en een analist hebben de afgelopen periode (september-maart) 30 verbindingen daadwerkelijk gemaakt (waaronder de 3 hits van de verschillende series om bevestiging van activiteit te krijgen=confirmed hit) welke daarna getest op muggen werende activiteit.
Van deze 30 verbindingen zijn 8 verbindingen potenter of equipotent dan DEET (hieronder zijn de 3 hits welke dus nu confirmed zijn). Hierbij is er 1 serie die eruit spring met 5 potente verbindingen.Het verdient de aanbeveling deze serie verder te onderzoeken (potency en werkingsduur tov DEET bepalen en mogelijk nieuwe varianten synthetiseren). Verder hebben 5 verbindingen een activiteit tussen 70-100% activiteit van DEET en de rest van de verbindingen heeft een lagere of geen activiteit..


Beschrijving

Het project richt zich op de identificatie en ontwikkeling van stoffen die beten van geleedpotigen (muggen, vliegen en teken) voorkomen en daarmee de verspreiding van zogenaamde vector-gebonden ziekten voorkomen. Wereldwijd sterven jaarlijks ruim een miljoen mensen aan vector-gebonden ziekten, met name in lage- en midden-inkomen landen. Daarnaast is er een enorme impact op kwaliteit van leven en economische voorspoed door morbiditeit van ziekten bij mens en landbouwhuisdieren. Muggenwerende stoffen (repellents) zijn effectief in bescherming tegen ziekmakende geleedpotigen. De meest gebruikte stof DEET heeft echter een zwakke activiteit waardoor het in hoge concentraties wordt gebruikt (tot wel 100%). Dit leidt tot huidirritatie bij een deel van de gebruikers. Bovendien heeft DEET een plasticoplossend effect en tast kleding en gebruiksvoorwerpen aan. Er is behoefte aan nieuwe potente en veilige stoffen voor protectie tegen beten van ziekmakende geleedpotigen.
Middels kunstmatige intelligentie en biologische testen zijn 20 stoffen geselecteerd met een potente muggenwerende activiteit. Van de stoffen die activiteit lieten zien en geen toxiciteits alerts en een goede synthesiseerbaarheid hadden zijn analoga besteld die veel op de eerste structuren lijken. Deze zijn vervolgens ook weer getest. Dit leverde eerste inzichten op in structuur-activiteits relaties (SAR).
Via een klassieke benadering van ligand optimalisatie (in dit geval mogelijke reukreceptoren) gaan we de meest belovende series verder onderzoeken door analoga te maken om zo verder de SAR te fine-tunen voor effectiviteit. Daarnaast zal ook onderzocht worden welke eigenschappen van de moleculen betrokken zijn bij de werkingsduur. Doelstelling is dus inzicht krijgen in de moleculaire kenmerken en eigenschappen betrokken in activiteit en werkingsduur.

Indien veelbelovend zullen de resultaten van dit verkennende onderzoek daarna in een vervolgproject met betrokkenheid van ook andere partners (synthese, toxiciteit, formulering, marketing) verder ontwikkeld worden met als doel het naar de markt te brengen


Producten

Er zijn geen producten gekoppeld


Thema's



Projectstatus

Afgerond

Startdatum

Einddatum

Regio

Niet bekend