ИИ ищет средства против старения.

Исследователи из биотехнологической компании Integrated Biosciences открыли новые сенолитические классы малых молекул с помощью искусственного интеллекта. ИИ отобрал три препарата-кандидата из огромного числа других вариантов сенолиптических препаратов.

Накопление стареющих клеток является причиной воспалений, клеточных дисфункций и старения организма. Сенолитические препараты могут облегчить возрастные сопутствующие заболевания, избирательно убивая стареющие клетки.

Сенолитики – класс противовозрастных лекарственных препаратов, отличительной особенностью которых является способность избирательно инициировать гибель постаревших клеток.

Команда из Массачусетского технологического института (MIT) и Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда проверили 2352 соединения на сенолитическую активность в модели старения, вызванного этопозидом, и, с помощью глубокого обучения,  нейронная сеть смогла прогнозировать сенолитическую активность более 800 000 молекул.

Проведенный под руководством искусственного интеллекта скрининг более восьмисот тысяч соединений позволил выявить три препарата-кандидата с сопоставимой эффективностью и превосходящими химическими свойствами, чем те, которые в настоящее время исследуются.

«Наш подход обогащен структурно разнообразными соединениями с сенолитической активностью; из них три соединения избирательно воздействуют на стареющие клетки в различных моделях старения с более благоприятными химическими свойствами, чем у известного сенолитика ABT-737, и с селективностью, сравнимой с ним» – сообщается в статье.

«Мы протестировали одно соединение, BRD-K56819078, на старых мышах и обнаружили, что оно значительно снижало нагрузку на стареющие клетки и экспрессию мРНК генов, ассоциированных со старением, в почках. Наши результаты подчеркивают перспективность использования глубокого машинного обучения для открытия сенотерапевтических средств.

– Данные демонстрируют, что мы можем исследовать химическое пространство in silico (компьютерное моделирование) и создать несколько потенциальных антивозрастных соединений, которые с большей вероятностью будут успешными в клинике, по сравнению даже с самыми многообещающими примерами такого рода, изучаемыми сегодня, – сказал Феликс Вонг (Felix Wong), соучредитель биотехнологической компании Integrated Biosciences и первый автор статьи, опубликованной в начале мая в журнале Nature Aging.

Исследователи объединили синтетическую биологию и машинное обучение для борьбы со старением, продемонстрировав силу искусственного интеллекта для открытия новых "сенолитических" соединений, класса малых молекул, которые интенсивно изучаются на предмет их способности подавлять возрастные процессы, такие как фиброз, воспаление и рак.

Сенолитики – это соединения, которые избирательно индуцируют апоптоз, то есть запрограммированную клеточную гибель в стареющих клетках, которые больше не делятся. Отличительный признак старения – стареющие клетки участвуют в широком спектре возрастных заболеваний и состояний, включая рак, диабет, сердечнососудистые заболевания и болезнь Альцгеймера.

– Одним из наиболее перспективных путей лечения возрастных заболеваний является определение терапевтических вмешательств, которые избирательно удаляют эти клетки из организма подобно тому, как антибиотики убивают бактерии, не нанося вреда клеткам-хозяевам. Обнаруженные нами соединения обладают высокой селективностью, а также благоприятными химическими свойствами, необходимыми для получения успешного препарата, –пояснил Сатотака Омори (Satotaka Omori), руководитель отдела биологии старения Integrated Biosciences.

Ученые считают, что обнаруженные соединения будут иметь улучшенные перспективы в клинических испытаниях и в конечном итоге помогут восстановить здоровье у стареющих людей.

– Эта работа иллюстрирует, как искусственный интеллект может быть использован, чтобы на шаг приблизить медицину к методам лечения старения, одной из фундаментальных проблем биологии, – сказал Джеймс Дж. Коллинз (James J. Collins) , профессор кафедры медицинской инженерии и естественных наук  в Массачусетском технологическом институте и председатель-основатель Научно-консультативного совета по интегрированным биологическим наукам.

Александр Лисовский  Источник: Nature Aging «Открытие низкомолекулярных сенолитиков с глубокими нейронными сетями»