Yapay Zeka Yaşlanma Karşıtı Tıpta Yeni Olanakların Kilidini Açıyor

Araştırmacılar, kanser ve iltihaplanma gibi yaşa bağlı süreçleri baskılayabilen yeni senolitik bileşikleri keşfetmek için yapay zekadan yararlandı. Deneysel veriler üzerinde derin sinir ağlarını eğiterek, 800.000’den fazla molekülden oluşan bir kimyasal havuzdan üç güçlü ilaç adayı tespit edebildiler ve mevcut senolitiklere üstün klinik özellikler vaat ettiler.

Yeni platform, senolitik yaşlanma karşıtı bileşiklerin geliştirilmesinde ve uzun ömürlülük araştırmalarında ilerleme sağlamak.

Yaşlanmayla mücadele için sentetik biyoloji ile makine öğrenimini birleştiren bir biyoteknoloji şirketi olan Integrated Biosciences’tan araştırmacılar tarafından Nature Aging’de yayınlanan yakın tarihli bir makale. Makale, yeni senolitik bileşikleri tanımlamak için yapay zekanın (AI) nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Bunlar, fibroz, iltihaplanma ve kanser gibi yaşlanmayla ilgili süreçleri engelleme potansiyelleri nedeniyle büyük ilgi gören bir küçük moleküller sınıfıdır.

Araştırma raporu, Massachusetts Enstitüsü’nden araştırmacıların dahil olduğu ortak bir çabanın sonucudur. Teknoloji (MIT) ve Broad Institute of MIT ve Harvard. Yayın, 800.000’den fazla bileşiğin, şu anda araştırılmakta olan senolitiklerle karşılaştırılabilir etkinliğe ve üstün tıbbi kimya özelliklerine sahip üç potansiyel ilacı başarıyla tanımlayan yapay zeka liderliğindeki analizini özetliyor.

“Bu araştırma sonucu, Integrated Biosciences’ın kurucu ortağı ve yayının ilk yazarı Ph.D. Felix Wong, “hem uzun ömürlü araştırma hem de yapay zekanın ilaç keşfine uygulanması” dedi. “Bu veriler, kimyasal uzayı in silico’da keşfedebileceğimizi ve bugün üzerinde çalışılmakta olan türünün en umut verici örnekleriyle karşılaştırıldığında, klinikte başarılı olma olasılığı daha yüksek olan birden fazla yaşlanma karşıtı bileşik adayı ortaya çıkarabileceğimizi gösteriyor.”

{ 9}

Senolitikler, diğer hücreleri etkilemeden (sağda) yaşlanmayla ilişkili yaşlanan hücreleri (solda, kırmızı lekeli) seçici olarak öldüren, gelişmekte olan bir araştırma amaçlı ilaç bileşikleri sınıfıdır. Integrated Biosciences’tan araştırmacılar, yapay zekayı kullanarak, ilk kez, önde gelen araştırma bileşiklerine göre karşılaştırılabilir etkinliğe ve üstün ilaç benzeri özelliklere sahip üç senolitik belirlediler. Kredi: Integrated Biosciences

Senolitikler, artık bölünmeyen yaşlanmış hücrelerde seçici olarak apoptozu veya programlanmış hücre ölümünü indükleyen bileşiklerdir. Yaşlanmanın ayırt edici özelliği olan yaşlanan hücreler, kanser, diyabet, kardiyovasküler hastalık ve Alzheimer hastalığı dahil olmak üzere geniş bir yaşla ilgili hastalık ve durum yelpazesinde yer almaktadır.

Ümit verici klinik sonuçlara rağmen, bugüne kadar tanımlanan çoğu senolitik bileşik zayıf biyoyararlanım ve olumsuz yan etkiler nedeniyle engellenmiştir. Integrated Biosciences, 2022’de bu engellerin üstesinden gelmek, yaşlanmanın ihmal edilen diğer özelliklerini hedeflemek ve daha genel olarak yapay zeka, sentetik biyoloji ve diğer yeni nesil araçları kullanarak yaşlanma karşıtı ilaç geliştirmeyi ilerletmek için kuruldu.

“Biri Yaşa bağlı hastalıkları tedavi etmenin en umut verici yolları, antibiyotiklerin konakçı hücrelere zarar vermeden bakterileri nasıl öldürdüğüne benzer şekilde, bu hücreleri vücuttan seçici olarak uzaklaştıran terapötik müdahaleleri belirlemektir. Keşfettiğimiz bileşikler, başarılı bir ilaç elde etmek için gereken uygun tıbbi kimya özelliklerinin yanı sıra yüksek seçicilik sergiliyor” dedi. “Platformumuzu kullanarak keşfedilen bileşiklerin, klinik deneylerde umutları artıracağına ve sonunda yaşlanan bireylerin sağlığına kavuşmasına yardımcı olacağına inanıyoruz.”

Entegre Biyolojik Bilimler araştırmacıları, yeni çalışmalarında, derin sinir ağlarını deneysel olarak oluşturulmuş veriler üzerinde eğitti. herhangi bir molekülün senolitik aktivitesini tahmin etmek için. Bu yapay zeka modelini kullanarak, 800.000’den fazla molekülden oluşan bir kimyasal uzaydan son derece seçici ve güçlü üç senolitik bileşik keşfettiler.

Üçünün de yüksek oral biyoyararlanımı düşündüren kimyasal özellikler sergiledi ve hemoliz ve hemolizde olumlu toksisite profillerine sahip oldukları bulundu. genotoksisite testleri. Yapısal ve biyokimyasal analizler, üç bileşiğin de apoptozu düzenleyen ve aynı zamanda bir kemoterapi hedefi olan bir protein olan Bcl-2’yi bağladığını göstermektedir. Bileşiklerden birini 80 haftalık farelerde test eden deneyler, kabaca 80 yaşındaki insanlarda olduğu gibi, bunun yaşlanan hücreleri temizlediğini ve böbreklerde yaşlanmayla ilişkili genlerin ifadesini azalttığını buldu.

” MIT Tıp Mühendisliği ve Bilim Termeer Profesörü James J. Collins, “Bu çalışma, yapay zekanın tıbbı biyolojideki temel zorluklardan biri olan yaşlanmayı ele alan terapilere bir adım daha yaklaştırmak için nasıl kullanılabileceğini gösteriyor” dedi. Integrated Biosciences Bilimsel Danışma Kurulu’nun kurucu başkanı. “Integrated Biosciences, akademik laboratuvarımın son on yıldır yaptığı temel araştırmayı temel alarak, sistemleri ve sentetik biyolojiyi kullanarak hücresel stres yanıtlarını hedefleyebileceğimizi gösteriyor. Bu deneysel güç gösterisi ve onu üreten mükemmel platform, bu çalışmayı ilaç keşfi alanında öne çıkarıyor ve uzun ömür araştırmalarında önemli ilerleme sağlayacaktır.”

Referans: “Derin nöral ile küçük moleküllü senolitikleri keşfetmek ağları” yazan Felix Wong, Satotaka Omori, Nina M. Donghia, Erica J. Zheng ve James J. Collins, 4 Mayıs 2023, Nature Aging.
DOI: 10.1038/s43587-023-00415-z{14