Grafik sinir ağları ile ilaç keşfi

İlaç keşfi, yüksek maliyetler, düşük başarı oranları ve uzun süreçler nedeniyle zorlu ve karmaşık bir alandır. COVID-19 pandemisi gibi küresel sağlık krizleri, bu sürecin daha hızlı, etkili ve yenilikçi çözümler gerektirdiğini ortaya koymuştur. Bu tez çalışması, grafik sinir ağları (GSA) kullanarak ilaç keşfi süreçlerini hızlandırmayı ve maliyetleri azaltmayı amaçlamaktadır. GSA'lar, düğümler ve kenarlarla ifade edilen grafik yapılarının analizine olanak tanıyan güçlü algoritmalardır. Bu algoritmalar, moleküler yapıları ve etkileşimleri modelleyerek ilaç-protein bağlanma tahmini, ilaç benzerliği analizi, ilaç iskeleleri çıkarma ve ilaç yan etkilerinin tahmini gibi çeşitli uygulamalarda etkili bir şekilde kullanılabilir. Özellikle ilaçların yeniden kullanımı stratejisi, mevcut onaylı ilaçların yeni tedavi alanlarına adapte edilmesi veya farklı hastalıkların tedavisinde kullanılması anlamına gelir. Bu strateji, pandemi gibi acil durumlarda hızlı ve etkili çözümler sunma potansiyeline sahiptir. GSA'lar, bu yeniden kullanım sürecinde önemli bir rol oynayarak, mevcut ilaçların yeni hedefler için uygunluğunu hızlı ve doğru bir şekilde belirleyebilir. GSA'nın bilim dünyasındaki ilerleyişi, özellikle Türkiye'de öncü çalışmalar yapılmasını sağlamıştır. Öncü çalışmalardan biri olma özelliği taşıyan bu tez çalışmasında, DrugBank ve PubChem gibi kaynaklardan elde edilen moleküler yapılar, GSA modelleri ile analiz edilmiş ve ilaç-protein etkileşimleri tahmin edilmiştir. Kullanılan yöntemler arasında atom çifti benzerlik analizi, Tanimoto benzerliği ve moleküler parmak izi teknikleri bulunmaktadır. Ayrıca kinaz inhibitörleri üzerinde de yoğunlaşılmıştır. Kinaz inhibitörleri, hedef proteinlerle etkileşime girerek aktivitelerini inhibe eden bileşiklerdir ve kanser tedavisinde kritik bir rol oynar. Bulgular, GSA'ların COVID-19, Ebola gibi acil durumlarda ilaç keşfi ve yeniden kullanımındaki etkinliğini göstermiştir. GSA'ların ilaç keşfi süreçlerini hızlandırma ve maliyetleri azaltma potansiyelini ortaya koymaktadır. GSA'ların ilaç keşfi ve geliştirme süreçlerinde daha geniş kapsamlı araştırmalarda kullanılmasının ve bu alandaki teknolojik gelişmelerin yakından takip edilmesinin önemi vurgulanmaktadır.