بهبود تخمین اثر بیولوژیکی ترکیبات مرتبط با مهار کننده‌های استیل‌کولین‌استراز و بوتیل‌کولین‌استراز با استفاده از روش غیر‌ خطی جنگل تصادفی

مقدمه: امروزه با توجه به افزایش جمعیت سالمندان جهان و روند رشد بیماری آلزایمر، بررسی مهار کننده‌های acetyl cholinesterase (ache) و butyl cholinesterase (bche) که تجزیه شدن آن‌ها در مغز از دلایل اصلی ایجاد این بیماری می‌باشد، امری ضروری به نظر می‌رسد. از آن جایی که سنتز و بررسی هر ترکیب جدید بسیار پرهزینه و زمان‌بر است، محققان سعی بر تخمین میزان فعالیت بیولوژیکی ترکیبات قبل از انجام فعالیت‌های آزمایشگاهی دارند. تا کنون روش‌های محاسباتی مختلفی پیشنهاد شده است که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به بررسی کمی ارتباط ساختار فعالیت اشاره نمود که بر اساس مدل‌سازی خطی و یا غیر خطی با استفاده از محاسبه‌ی توصیف‌گرهای ملکولی استوار می‌باشند. مطالعه‌ی حاضر با هدف شناسایی مدل مناسب جهت پیش‌بینی اثر بیولوژیکی ترکیبات مرتبط با مهار کننده‌های آنزیم‌های ترکیبات استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز با استفاده از مدل‌سازی quantitative structure–activity relationship (qsar) و با روش جنگل تصادفی انجام شد.روش‌ها: در راستای پیش‌بینی فعالیت دارویی ترکیبات ache و bche، روش خطی حداقل مربعات جزئی و روش غیر خطی جنگل تصادفی به کار گرفته شدند. به منظور دست‌یابی به نتایج دقیق‌تر و قابل اعتمادتر، در هر اجرا به صورت تصادفی، 80 درصد ترکیبات به عنوان نمونه‌ی آموزشی و سایر ترکیبات به عنوان نمونه‌ی آزمایشی جهت ساخت مدل و ارزیابی قدرت پیش‌بینی مدل استفاده شدند.یافته‌ها: با اعمال مدل غیر خطی جنگل تصادفی بر روی مهار کننده‌های استیل کولین استراز و بوتیل کولین استراز، دقت 89 درصد حاصل شد. در پایان، به منظور بررسی دقیق‌تر عملکرد مدل پیشنهادی، نتایج با خروجی حاصل از روش کیمینه‌ی خطای جزئی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که روش جنگلی تصادفی غیر خطی نسبت به روش مربعات حداقل خطی، عملکرد قوی‌تری دارد.نتیجه‌گیری: مشاهدات بیانگر این است که روش غیر خطی جنگل تصادفی، می‌تواند 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 آزمایش‌های حیوانی و انسانی ترکیب پیشنهادی، فعالیت بیولوژیکی این ترکیب به طور تقریبی 90 درصد برآورد می‌شود. بر اساس میزان فعالیت بیولوژیکی تخمین زده شده، می‌توان اظهار نظر کرد که «آیا ترکیب دارویی جدید با صرف هزینه و زمان، خطر تبدیل شده به یک داروی جدید را دارد یا خیر؟».