|
Искусственный интеллект ищет антивозрастные препараты
|
|
|
|
Новая публикация в майском номере журнала Nature Aging исследователей из Integrated Biosciences, биотехнологической компании, сочетающей синтетическую биологию и машинное обучение для борьбы со старением, демонстрирует способность искусственного интеллекта (ИИ) открывать новые сенолитические соединения, класс малых молекул интенсивное изучение их способности подавлять возрастные процессы, такие как фиброз, воспаление и рак. В статье «Открытие низкомолекулярных сенолитиков с помощью глубоких нейронных сетей», написанной в сотрудничестве с исследователями из Массачусетского технологического института (MIT) и Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, описывается скрининг более 800 000 соединений с помощью искусственного интеллекта. выявить три препарата-кандидата с сравнимой эффективностью и превосходными свойствами медицинской химии, чем у исследуемых в настоящее время сенолитиков.
|
|
|
|
«Результат этого исследования является важной вехой как в исследованиях долголетия, так и в применении искусственного интеллекта для разработки лекарств», — сказал Феликс Вонг, доктор философии, соучредитель Integrated Biosciences и первый автор публикации. «Эти данные демонстрируют, что мы можем исследовать химическое пространство in silico и получить несколько кандидатов против старения, которые с большей вероятностью будут успешными в клинике, по сравнению даже с наиболее многообещающими примерами такого рода, изучаемыми сегодня».
|
|
|
Сенолитики — это соединения, которые избирательно вызывают апоптоз или запрограммированную гибель клеток в стареющих клетках, которые больше не делятся. Отличительной чертой старения являются стареющие клетки, вовлеченные в широкий спектр возрастных заболеваний и состояний, включая рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера. Несмотря на многообещающие клинические результаты, большинству сенолитических соединений, идентифицированных на сегодняшний день, препятствуют низкая биодоступность и неблагоприятные побочные эффекты. Компания Integrated Biosciences была основана в 2022 году для преодоления этих препятствий, борьбы с другими забытыми признаками старения и продвижения разработки лекарств против старения в целом с использованием искусственного интеллекта, синтетической биологии и других инструментов нового поколения.
|
|
|
|
«Одним из наиболее многообещающих способов лечения возрастных заболеваний является определение терапевтических вмешательств, которые избирательно удаляют эти клетки из организма подобно тому, как антибиотики убивают бактерии, не повреждая клетки-хозяева. Обнаруженные нами соединения обладают высокой селективностью, а также благоприятными медицинские химические свойства, необходимые для получения успешного лекарства», — сказал Сатотака Омори, доктор философии, руководитель отдела биологии старения в Integrated Biosciences и соавтор публикации. «Мы считаем, что соединения, обнаруженные с помощью нашей платформы, будут иметь лучшие перспективы в клинических испытаниях и в конечном итоге помогут восстановить здоровье стареющим людям».
|
|
|
|
В своем новом исследовании исследователи Integrated Biosciences обучили глубокие нейронные сети на экспериментально сгенерированных данных, чтобы предсказать сенолитическую активность любой молекулы. Используя эту модель ИИ, они обнаружили три высокоселективных и сильнодействующих сенолитических соединения из химического пространства, состоящего из более чем 800 000 молекул. Все три продемонстрировали химические свойства, свидетельствующие о высокой биодоступности при пероральном приеме, и было обнаружено, что они имеют благоприятные профили токсичности в тестах на гемолиз и генотоксичность. Структурный и биохимический анализы показывают, что все три соединения связываются с Bcl-2, белком, который регулирует апоптоз и также является мишенью для химиотерапии. Эксперименты по тестированию одного из соединений на 80-недельных мышах, что примерно соответствует 80-летнему возрасту человека, показали, что оно уничтожает стареющие клетки и снижает экспрессию генов, связанных со старением, в почках.
|
|
|
|
«Эта работа иллюстрирует, как можно использовать ИИ, чтобы сделать медицину на шаг ближе к методам лечения старения, одной из фундаментальных проблем биологии», — сказал Джеймс Дж. Коллинз, доктор философии, профессор медицинской инженерии и науки Термеера в Массачусетском технологическом институте. и председатель-основатель Интегрированного научного консультативного совета по биологическим наукам. Доктор Коллинз, старший автор статьи Nature Aging, возглавил группу, которая в 2020 году открыла первый антибиотик, идентифицированный с помощью машинного обучения. «Integrated Biosciences опирается на фундаментальные исследования, которые моя академическая лаборатория проводила в течение последнего десятилетия или около того, показывая, что мы можем нацеливать клеточные реакции на стресс, используя системы и синтетическую биологию. Это экспериментальное проявление силы и звездная платформа, которая его произвела, делают это работы выделяются в области открытия лекарств и будут способствовать существенному прогрессу в исследованиях долголетия».
|
|
|
|
Источник
|
