Dirbtinis intelektas nustato anti-senėjimo vaistų kandidatus, nukreiptus į „zombių“ ląsteles

„Naujoji „Integrated Biosciences“ platforma gali paskatinti senolitinių anti-senėjimo junginių ir ilgaamžiškumo tyrimų pažangą.

"Dirbtinio intelekto valdoma platforma, sukurta remiantis MIT pradėtu darbu, identifikuoja tris kandidatus, kurių veiksmingumas ir pranašesnė medicininė chemija, palyginti su dabartiniais tiriamaisiais junginiais.

Senų pelių gydymas sumažino senstančių „zombių“ ląstelių skaičių ir sumažino su senėjimu susijusių genų ekspresiją

SAN KARLOSAS, Kalifornija – (BUSINESS WIRE) – Biotechnologijų įmonė „Integrated Biosciences“, jungianti sintetinę biologiją ir mašininį mokymąsi senėjimo tyrimuose, bendradarbiaudama su Masačusetso technologijos instituto (MIT) ir MIT bei Harvardo Broad instituto tyrėjais, šiandien paskelbė rezultatus, įrodančius, kad dirbtinio intelekto (AI) galia yra labai sėkminga. dėl jos gebėjimo slopinti su amžiumi susijusius procesus, tokius, kaip fibrozė, uždegimai ir vėžys. Naujame leidinyje, kurį parašė įmonės „Nature Aging“ įkūrėjai, „Smulkių molekulių senolitikų atradimas su giliais neuroniniais tinklais“ aprašomas, AI vadovaujamas, daugiau, nei 800 000 junginių patikrinimas, siekiant atskleisti tris vaistus, kurių didesnis veiksmingumas ir geresnės medicininės cheminės savybės, nei šiuo metu tiriamų senolitikų.

„Šis tyrimo rezultatas yra svarbus etapas tiek ilgaamžiškumo tyrimams, tiek dirbtinio intelekto taikymui vaistų atradimui“, – sakė vienas iš „Integrated Biosciences“ įkūrėjų ir pirmasis leidinio autorius Felixas Wongas, Ph.D. „Šie duomenys rodo, kad galime tyrinėti cheminę erdvę in silico ir sukurti daug kandidatų nuo senėjimo junginių, kurie labiau tikėtina, kad pasiseks klinikoje, palyginti su net pačiais perspektyviausiais tokio pobūdžio pavyzdžiais, kurie šiandien tiriami."

Senolitikai yra junginiai, kurie selektyviai sukelia apoptozę arba užprogramuotą ląstelių mirtį senstančiose ląstelėse, kurios nesidaugina. 

Senėjimo, senstančių ląstelių požymis buvo susijęs su daugybe su amžiumi susijusių ligų ir būklių, įskaitant vėžį, diabetą, širdies ir kraujagyslių ligas bei Alzheimerio ligą. 

Nepaisant daug žadančių klinikinių rezultatų, daugumai iki šiol nustatytų senolitinių junginių trukdė prastas biologinis prieinamumas ir nepageidaujamas šalutinis poveikis. Kompanija „Integrated Biosciences“ buvo įkurta 2022 m., siekiant įveikti šias kliūtis, nukreipti dėmesį į kitus nepaisytus senėjimo požymius ir apskritai skatinti vaistų nuo senėjimo kūrimą, naudojant dirbtinį intelektą, sintetinę biologiją ir kitas naujos kartos priemones.

„Vienas iš perspektyviausių būdų gydyti su amžiumi susijusias ligas yra nustatyti terapines intervencijas, kurios selektyviai pašalina šias ląsteles iš organizmo, panašiai, kaip antibiotikai naikina bakterijas nepakenkdami šeimininko ląstelėms. Mūsų atrasti junginiai pasižymi dideliu selektyvumu, taip pat palankiomis medicininėmis cheminėmis savybėmis, kurių reikia sėkmingam vaistui gauti“, – sakė Satotaka Omori, mokslų daktaras, Integrated Biosciences senėjimo biologijos vadovas ir pirmasis leidinio autorius. „Manome, kad naudojant mūsų platformą atrasti junginiai turės geresnes klinikinių tyrimų perspektyvas ir galiausiai padės atkurti senstančių asmenų sveikatą."

Naujajame tyrime „Integrated Biosciences“ mokslininkai apmokė giliuosius neuroninius tinklus, remdamiesi eksperimentiškai sugeneruotais duomenimis, kad galėtų numatyti bet kurios molekulės senolitinį aktyvumą. 

Naudodami šį AI modelį, jie atrado tris labai selektyvius ir stiprius senolitinius junginius iš daugiau, nei 800 000 molekulių cheminės erdvės. Visos trys cheminės savybės rodo didelį geriamąjį biologinį prieinamumą, o hemolizės ir genotoksiškumo bandymuose buvo nustatyta, kad jų toksiškumo profiliai yra palankūs. 

Struktūrinės ir biocheminės analizės rodo, kad visi trys junginiai jungiasi su Bcl-2, baltymu, kuris reguliuoja apoptozę ir taip pat yra chemoterapijos tikslas. 

Eksperimentai, tiriantys vieną iš junginių su 80 savaičių pelėmis, maždaug atitinkančiomis 80 metų žmones, parodė, kad jis išvalo senstančias ląsteles ir sumažino su senėjimu susijusių genų ekspresiją inkstuose.

„Šis darbas iliustruoja, kaip dirbtinis intelektas gali būti naudojamas, siekiant priartinti mediciną prie gydymo būdų, sprendžiančių senėjimą – vieną iš pagrindinių biologijos iššūkių“, – sakė Jamesas J. Collinsas, Ph.D., Termeer medicinos inžinerijos ir mokslo profesorius MIT ir „Integrated Biosciences“ mokslinės patariamosios tarybos pirmininkas. „Integrated Biosciences“ remiasi pagrindiniais tyrimais, kuriuos mano akademinė laboratorija atliko maždaug per pastarąjį dešimtmetį, parodydami, kad galime nukreipti ląstelių streso atsakus. naudodami sistemas ir sintetinę biologiją. Šis eksperimentinis turas ir jį sukūrusi žvaigždžių platforma išskiria šį darbą vaistų atradimo srityje ir paskatins didelę pažangą, tiriant ilgaamžiškumą.

Dr. Collinsas, vyresnysis Nature senėjimo straipsnio autorius, vadovavo komandai, kuri atrado pirmąjį antibiotiką, identifikuotą mašininio mokymosi sistemos 2020 m.

Apie  „Integrated Biosciences“

„Integrated Biosciences“ yra pradinio etapo biotechnologijų įmonė, sukūrusi patentuotas sintetinės biologijos ir AI platformas, skirtas su amžiumi susijusiems ląstelių streso atsakams nustatyti. Kompaniją Integrated Biosciences 2022 m. įkūrė MIT, Harvardo ir Prinstono apmokyti mokslininkai Felix Wong, Ph.D., ir Max Wilson, Ph.D. Jos moksliniai patarėjai yra Jamesas J. Collinsas, Ph.D., vienas iš sintetinės biologijos srities įkūrėjų ir Mac'o Termeer Engineering ir medicinos mokslų daktaras David CMIT profesorius. , 2021 m. Nobelio chemijos premijos laureatas ir Jamesas S. McDonnell'as, pripažintas Prinstono universiteto chemijos profesorius. Jos investuotojai yra „Root Ventures“, „Mission BioCapital“, „Conscience VC“, „Reforced Ventures“ ir „Polymath Capital“. „Integrated Biosciences“ yra įsikūrusi San Karlose, Kalifornijoje."