Создание новых препаратов является очень длительным и дорогостоящим процессом. От момента их открытия до одобрения может пройти от 10 до 20 лет, а затраты составляют миллиарды долларов США, и это при условии, что препарат с первого раза сможет пройти все этапы тестирования. Однако в последнее время на помощь фармацевтам приходит искусственный интеллект, которые ускоряет разработку препаратов и существенно снижает затраты.

Ярким тому примером являются вакцины от COVID-19, которые были разработаны невероятно быстро. Но самое главное, что ИИ теперь поможет создать препараты, о которых ранее человечество только мечтало. К примеру, в ходе недавнего исследования искусственный интеллект подсказал три действующих вещества для сенолитиков, то есть препаратов, которые противостоят одной из причин старения.

Искусственный интеллект подсказал ученым препарат против старения

Как работают препараты от старения

В течение нашей жизни ДНК клеток часто повреждается по разным причинам — из-за воздействия солнечных лучей, химических элементов и пр. При сильном повреждении ДНК, клетки теряют способность делиться, то есть превращаются в так называемые клетки-зомби. Такое название им дали за то, что они не погибают, а продолжают оставаться живыми и участвуют в метаболизме.

С одной стороны, неспособность воспроизводиться поврежденных клеток защищает организм от мутаций. То есть повреждения, которые получили клетки, не распространяются по организму. Однако от клеток-зомби все равно имеется большой вред для организма, так как они выделяют воспалительные белки, которые распространяются на соседние клетки. Лишь у некоторых животных, к примеру, саламандр, от клеток-зомби есть польза.

Накопление клеток-зомби в организме это одна из причин старения и проблем со здоровьем

У людей же эти клетки накапливаются в организме, в результате чего приводят к различным проблемам со здоровьем, таким как рак, остеоартрит, легочный фиброз и т.д. Кроме того, из-за них ухудшается состояние кожи. Для борьбы с ними ученые придумали препараты сенолитики, которые могут убивать клетки-зомби, не трогая при этом здоровые клетки.

Какие существуют препараты сенолитики

Тестирование сенолитиков на мышах показало, что они действительно способны улучшать состояние здоровья человека. Конечно, речь не идет о возвращении молодости пожилым людям. Но, тем не менее, они способны помочь при различных заболеваниях и, как мы сказали выше, в целом улучшают состояние здоровья.

В настоящее время известно порядка 80 сенолитиков, однако только два вида были протестированы на людях. Они представляют собой комбинацию дазатиниба и кверцетина. Поэтому ученые работают над созданием новых эффективных препаратов, которые могли бы пройти испытание на людях. Но, как мы сказали в самом начале, создание новых препаратов с применением традиционных технологий требует до 20 лет.

Препараты сенолитики показали высокую эффективность на мышах

Как искусственный интеллект помог создать препарат

Исследователи из Эдинбургского университета, а также Испанского национального исследовательского совета IBBTEC-CSIC обучили несколько моделей ИИ определять новые сенолитические молекулы, которые способны выполнять уничтожать клетки-зомби, но не трогать нормальные клетки.

Чтобы выяснить какая из используемых моделей наиболее эффективно выполнила поставленные перед ней задачи, ученые выделили небольшой фрагмент доступных обучающих данных и скрыли их от ИИ до конца обучения. Затем скрытые данные использовали для тестирования системы и определения количества ошибок. Выигрывала та модель, которая делала меньше всего ошибок.

Выбрав лучшую модель, ученые предоставили ей более четырех тысяч молекул, и уже спустя пять минут она выдала список результатов. В общей сложности ИИ нашел 21 молекулу. Если бы ученые исследовали все молекулы самостоятельно, на это потребовалось бы несколько недель интенсивной работы и более 65 тысяч долларов США.

Полученные молекулы ученые протестировали на двух типах клеток — обычных здоровых и клетках-зомби. В итоге из всех кандидатов они выбрали три молекулы (периплоцин, олеандрин и гинкгетин), способны уничтожать клетки-зомби, не причиняя вреда здоровым. Затем в ходе дальнейших исследований ученые выявили один наиболее эффективный препарат — им оказался олеандрин. В настоящее время он тестируется в тканях легких человека и имеет все шансы получить одобрение и оказаться в продаже.

источник