Ітеративне використання великих хімічних просторів у пошуку лікарських засобів

Aim. To demonstrate the advantages of large-scale virtual libraries generated using chemical protocols previously validated in primary steps of the drug discovery process.Results and discussion. Two validated parallel chemistry protocols reported earlier were used to create the chemical space. It was then sampled based on diversity metric, and the sample was subjected to the virtual screening on BRD4 target. Hits of virtual screening were synthesized and tested in the thermal shift assay.Experimental part. The chemical space was generated using commercially available building blocks and synthetic protocols suitable for parallel chemistry and previously reported. After narrowing it down, using MedChem filters, the resulting sub-space was clustered based on diversity metrics. Centroids of the clusters were put to the virtual screening against the BRD4 active center. 29 Hits from the docking were synthesized and subjected to the thermal shift assay with BRD4, and 2 compounds showed noticeable dTm.Conclusions. A combination of cheminformatics and molecular docking was applied to find novel potential binders for BRD4 from a large chemical space. The selected set of predicted molecules was synthesized with a 72 % success rate and tested in a thermal shift assay to reveal a 6 % hit rate. The selection can be performed iteratively to fast support of the drug discovery.Мета. Продемонструвати переваги віртуальних бібліотек великого розміру, згенерованих за валідованими раніше хімічними протоколами, на перших етапах пошуку лікарських засобів.Результати та їх обговорення. На основі двох валідованих методів синтезу, придатних для паралельної хімії, описаних раніше, було створено хімічний простір. На основі різноманітності з одержаної віртуальної бібліотеки зроблено вибірку, яку було піддано віртуальному скринінгу щодо активного центру білка BRD4. Хіти віртуального скринінгу було синтезовано й перевірено за допомогою диференційної сканувальної калориметрії.Експериментальна частина. На основі комерційно доступних вихідних реагентів та раніше репрезентованих синтетичних протоколів, придатних для паралельної хімії, згенеровано хімічний простір. Простір було зменшено за рахунок застосування медхімічних фільтрів; результатний підпростір було кластеризовано за критерієм різноманітності. Центроїди кластерів було піддано молекулярному докінгу щодо активного центру білка BRD4. Базуючись на результатах проведеного докінгу, синтезовано 29 хітів, які було піддано диференційній сканувальній калориметрії з білком BRD4; з цим 2 сполуки продемонстрували помітний зсув точки топлення.Висновки. Для пошуку нових потенційних лігандів BRD4 у великому хімічному просторі було застосовано комбінацію хемоінформатики і молекулярного докінгу. Набір молекул, що мали високу передбачену активність, було синтезовано з успішністю 72 %. Серед синтезованих сполук виявлено первинні хіти (6 % сполук). Подібний процес можна повторювати ітеративно для швидкої підтримки розроблення ліків

Імерсивні технології для навчання і підвищення кваліфікації персоналу АЕС

Training and professional development of nuclear power plant personnel are essential components of the atomic energy industry’s successful performance. The rapid growth of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) technologies allowed to expand their scope and caused the need for various studies and experiments in terms of their application and effectiveness. Therefore, this publication studies the peculiarities of the application of VR and AR technologies for the training and professional development of personnel of nuclear power plants. The research and experiments on various aspects of VR and AR applications for specialists’ training in multiple fields have recently started. The analysis of international experience regarding the technologies application has shown that powerful companies and large companies have long used VR and AR in the industries they function. The paper analyzes the examples and trends of the application of VR technologies for nuclear power plants. It is determined that VR and AR’s economic efficiency for atomic power plants is achieved by eliminating design errors before starting the construction phase; reducing the cost and time expenditures for staff travel and staff training; increasing industrial safety, and increasing management efficiency. VR and AR technologies for nuclear power plants are successfully used in the following areas: modeling various atomic energy processes; construction of nuclear power plants; staff training and development; operation, repair, and maintenance of nuclear power plant equipment; presentation of activities and equipment. Peculiarities of application of VR and AR technologies for training of future specialists and advanced training of nuclear power plant personnel are analyzed. Staff training and professional development using VR and AR technologies take place in close to real-world conditions that are safe for participants and equipment. Applying VR and AR at nuclear power plants can increase efficiency: to work out the order of actions in the emergency mode; to optimize the temporary cost of urgent repairs; to test of dismantling/installation of elements of the equipment; to identify weaknesses in the work of individual pieces of equipment and the working complex as a whole. The trends in the application of VR and AR technologies for the popularization of professions in nuclear energy among children and youth are outlined. Due to VR and AR technologies, the issues of “nuclear energy safety” have gained new importance both for the personnel of nuclear power plants and for the training of future specialists in the energy sector. Using VR and AR to acquaint children and young people with atomic energy in a playful way, it becomes possible to inform about the peculiarities of the nuclear industry’s functioning and increase industry professions’ prestige.Навчання та підвищення кваліфікації персоналу атомної електростанції є важливими складовими успішної діяльності галузі атомної енергетики. Швидке зростання технологій віртуальної реальності (ВР) та доповненої реальності (АР) дозволило розширити сферу їх застосування та викликало необхідність у різних дослідженнях та експериментах з точки зору їх застосування та ефективності. Тому ця публікація вивчає особливості застосування технологій VR та AR для навчання та підвищення кваліфікації персоналу атомних електростанцій. Нещодавно розпочалися дослідження та експерименти з різних аспектів додатків VR та AR для підготовки спеціалістів у різних областях. Аналіз світового досвіду застосування технологій показав, що потужні компанії та великі компанії вже давно використовують VR та AR у галузях, де вони функціонують. У статті аналізуються приклади та тенденції застосування технологій VR для атомних електростанцій. Визначено, що економічна ефективність ВР та АР для атомних електростанцій досягається шляхом усунення помилок проектування перед початком етапу будівництва; скорочення витрат та витрат часу на поїздки та навчання персоналу; підвищення промислової безпеки та підвищення ефективності управління. Технології VR та AR для атомних електростанцій успішно використовуються в таких областях: моделювання різних атомних енергетичних процесів; будівництво атомних електростанцій; навчання та розвиток персоналу; експлуатація, ремонт та обслуговування обладнання атомних електростанцій; презентація діяльності та обладнання. Проаналізовано особливості застосування технологій VR та AR для підготовки майбутніх фахівців та підвищення кваліфікації персоналу атомної електростанції. Навчання та підвищення кваліфікації персоналу з використанням технологій VR та AR відбувається в умовах, близьких до реальних, безпечних для учасників та обладнання. Застосування VR та AR на атомних електростанціях може підвищити ефективність: виробити порядок дій у аварійному режимі; оптимізувати тимчасову вартість термінового ремонту; перевірити демонтаж/установку елементів обладнання; виявити слабкі місця в роботі окремих одиниць обладнання та робочого комплексу в цілому. Окреслено тенденції застосування технологій VR та AR для популяризації професій з ядерної енергетики серед дітей та молоді. Завдяки технологіям VR та AR питання «безпеки ядерної енергії» набули нового значення як для персоналу атомних електростанцій, так і для підготовки майбутніх фахівців в енергетичному секторі. Використовуючи VR та AR для ігрового ознайомлення дітей та молоді з атомною енергією, стає можливим інформувати про особливості функціонування атомної галузі та підвищувати престиж галузевих професій