Искусственный интеллект нашел лекарства от коронавируса
Российская система искусственного интеллекта нашла среди уже существующих препаратов 10, которые теоретически могут подавлять размножение коронавируса нового типа в клетках человека. Об этом пишет пресс-служба компании-разработчика нейросети, биологического стартапа Gero. Разработчики считают, что препараты, которые нашла их нейросеть, нужно протестировать в лаборатории. В том случае, если их противовирусная активность подтвердится, нужно начинать клинические испытания. "Мы приглашаем к сотрудничеству фармацевтические компании и организации здравоохранения для реализации этого проекта", – рассказал основатель компании, старший научный сотрудник МФТИ Петр Федичев.
В последние годы благодаря быстрому развитию вычислительных мощностей компьютеров и появлению новых алгоритмов глубинного обучения ученые могут гораздо быстрее искать новые способы лечения болезней. С помощью нейросетей они могут одновременно изучать то, как тысячи уже существующих лекарств будут действовать на бактерии, вирусы, а также раковые клетки или неправильно работающие ткани.
К примеру, в конце прошлого года итальянские исследователи обнаружили, что противораковый препарат ибрутиниб можно использовать для того, чтобы восстанавливать чувствительность организма к инсулину. Еще одна подобная молекула, нилотиниб, может стать лекарством от болезни Паркинсона, если клинические испытания подтвердят его эффективность.
Федичев и его коллеги использовали подобные алгоритмы для поиска препаратов, которые могли бы заблокировать формирование новых частиц коронавируса SARS-CoV-2 в человеческих клетках. Их расчеты основывались на том факте, что возбудитель атипичной пневмонии, близкий родственник этого вируса SARS-CoV-1, использует для формирования новых вирусных частиц фермент COPI, который есть в клетках человека.
В нормальной ситуации этот белок участвует в "сортировке" других аминокислотных цепочек и их упаковке в специальные транспортировочные капсулы. Однако вирус "перепрофилирует" его и использует для производства белка N, ключевой части его оболочки. Опыты на культурах клеток показали, что если заблокировать работу COPI, то можно не давать вирусу размножаться вовсе.
Биологи предположили, что в жизненном цикле возбудителя COVID-19 COPI играет столь же важную роль. Руководствуясь этой идеей, Федичев и его команда создали нейросеть, которая может оценивать то, насколько сильно будут взаимодействовать различные лекарства с COPI. С помощью этой нейросети ученые проанализировали тысячу уже созданных препаратов самого разного рода.
Эти расчеты помогли ученым выделить шесть лекарств, уже одобренных для медицинского применения, которые могут подавлять активность COPI. Кроме того, искусственный интеллект обнаружил еще 12 аналогичных препаратов, часть из которых еще проходит клинические испытания, а другие признали небезопасными для человека.
Как отмечает пресс-служба Gero, два лекарства из этого списка, никлозамид и нитазоксанид, созданные изначально для борьбы с паразитическими червями, уже рекомендованы для экспериментального лечения пациентов во Франции и Сингапуре. Как надеются ученые, остальные препараты медики проверят в ближайшее время.
