بهبود تخمین اثر بیولوژیکی ترکیبات مرتبط با مهار کننده های استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز با استفاده از روش غیر خطی جنگل تصادفی

امروزه با توجه به افزایش جمعیت سالمندان جهان و روند رشد بیماری آلزایمر، بررسی مهار کننده های Acetyl cholinesterase (AChE) و Butyl cholinesterase (BChE) که تجزیه شدن آن ها در مغز از دلایل اصلی ایجاد این بیماری می باشد، امری ضروری به نظر می رسد. از آن جایی که سنتز و بررسی هر ترکیب جدید بسیار پرهزینه و زمان بر است، محققان سعی بر تخمین میزان فعالیت بیولوژیکی ترکیبات قبل از انجام فعالیت های آزمایشگاهی دارند. تا کنون روش های محاسباتی مختلفی پیشنهاد شده است که از مهم ترین آن ها می توان به بررسی کمی ارتباط ساختار- فعالیت اشاره نمود که بر اساس مدل سازی خطی و یا غیر خطی با استفاده از محاسبه ی توصیف گرهای ملکولی استوار می باشند. مطالعه ی حاضر با هدف شناسایی مدل مناسب جهت پیش بینی اثر بیولوژیکی ترکیبات مرتبط با مهار کننده های آنزیم های ترکیبات استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز با استفاده از مدل سازی Quantitative structure-activity relationship (QSAR) و با روش جنگل تصادفی انجام شد.

روش ها:

در راستای پیش بینی فعالیت دارویی ترکیبات AChE و BChE، روش خطی حداقل مربعات جزئی و روش غیر خطی جنگل تصادفی به کار گرفته شدند. به منظور دست یابی به نتایج دقیق تر و قابل اعتمادتر، در هر اجرا به صورت تصادفی، 80 درصد ترکیبات به عنوان نمونه ی آموزشی و سایر ترکیبات به عنوان نمونه ی آزمایشی جهت ساخت مدل و ارزیابی قدرت پیش بینی مدل استفاده شدند.

یافته ها:

با اعمال مدل غیر خطی جنگل تصادفی بر روی مهار کننده های استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز، دقت 89 درصد حاصل شد. در پایان، به منظور بررسی دقیق تر عملکرد مدل پیشنهادی، نتایج با خروجی حاصل از روش کیمینه ی خطای جزئی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که روش جنگلی تصادفی غیر خطی نسبت به روش مربعات حداقل خطی، عملکرد قوی تری دارد.

نتیجه گیری:

مشاهدات بیانگر این است که روش غیر خطی جنگل تصادفی، می تواند در تخمین اثر بیولوژیکی ترکیبات استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز پیشنهادی توسط پزشکان و متخصصان شیمی دارویی بسیار موثر باشد. بنابراین، قبل از انجام آزمایش های حیوانی و انسانی ترکیب پیشنهادی، فعالیت بیولوژیکی این ترکیب به طور تقریبی 90 درصد برآورد می شود. بر اساس میزان فعالیت بیولوژیکی تخمین زده شده، می توان اظهار نظر کرد که «آیا ترکیب دارویی جدید با صرف هزینه و زمان، خطر تبدیل شده به یک داروی جدید را دارد یا خیر؟».