Umelá inteligencia nám môže priniesť „večný život“. Navrhla revolučné lieky na omladenie

Odborníci sa snažia neustále vyvíjať nové lieky. Je to však veľmi náročný proces, či už z hľadiska nákladov alebo času. Preto sa začali čoraz častejšie obracať na fascinujúce vymoženosti umelej inteligencie, ktorá má potenciál výrazne urýchliť proces a splniť úlohu za zlomok nákladov.

Nedávno tím výskumníkov z univerzity v Edinburgu a Španielskej národnej rady pre výskum IBBTEC-CSIC, použil túto technológiu na identifikáciu troch sľubných kandidátov na nové senolytické lieky. Senolytiká sú lieky, ktoré majú schopnosť spomaľovať proces starnutia a predchádzať chorobám súvisiacim s vekom, píše The Conversation.

Ako fungujú lieky proti starnutiu

Mechanizmus účinku senolytík zahŕňa elimináciu starnúcich buniek. Tieto bunky, ktoré vedci volajú aj „zombie bunky“, sú stále metabolicky aktívne, ale už sa nedokážu replikovať. Aj keď sa neschopnosť replikácie môže zdať nevýhodná, v skutočnosti slúži ako ochranný mechanizmus.

„Zombie bunky“ nie sú vždy prospešné. Uvoľňujú zmes zápalových proteínov, ktoré môžu ovplyvniť susedné bunky. Počas nášho života naše bunky znášajú rôzne útoky, od vystavenia UV žiareniu až po kontakt so škodlivými látkami, čo spôsobuje hromadenie týchto starnúcich buniek. Zvýšené hladiny „zombie buniek“ sú spojené s niekoľkými chorobami, vrátane cukrovky typu 2, COVID-19, pľúcnej fibrózy, osteoartritídy a rakoviny.

Štúdie, ktoré uskutočnili experti na laboratórnych myšiach, ukázali, že eliminácia starnúcich buniek pomocou senolytických liekov môže tieto ochorenia zlepšiť. Tieto lieky majú schopnosť eliminovať „zombie bunky“ a zároveň zachovať životaschopnosť zdravých buniek.

ESET presiahol zisk 69 miliónov eur: Odísť zo Slovenska sa nechystáme

Zatiaľ čo v súčasnosti je známych približne 80 senolytických liekov, na ľuďoch testovali iba dva: kombinácia dasatinibu a kvercetínu. Objav ďalších senolytík, ktoré môžu byť účinné proti rôznym chorobám, by bol preto veľmi prínosný. Zvyčajne však trvá desať až 20 rokov a miliardy dolárov, kým sa liek dostane od objavu po schválenie na trh.

Umelá inteligencia pomáha vo vývoji liekov

S cieľom identifikovať nových kandidátov na senolytické lieky sa tím vedcov rozhodol vytrénovať umelú inteligenciu tak, aby zvládla sama vyvinúť nový liek proti starnutiu.

Tieto technologické modely nakŕmili príkladmi známych senolytík a nesenolytík, čo AI umožnilo naučiť sa rozdiel medzi nimi a predpovedať, či predtým človekom nepostrehnuteľné molekuly môžu byť tiež potenciálnymi senolytikami, informuje Science Alert.

Aby výskumníci určili najefektívnejší model, testovali údaje na rôznych modeloch umelej inteligencie a porovnávali ich výkonnosť. Na začiatku procesu oddelili malú časť dostupných trénovacích údajov a nechali ich pred modelom skryté až do dokončenia tréningu. Tieto testovacie údaje potom použili na vyhodnotenie počtu chýb, ktorých sa dopustil každý model AI, pričom nakoniec vybrali ten s najmenším počtom chýb.

Najlepšie sa budú mať technologickí giganti. Analytik opísal budúcnosť, do ktorej vďaka AI vstúpime

Keď vedci určili model s najlepším výkonom, použili ho na predpovede. Modelu sme poskytli 4 340 molekúl a do piatich minút vygeneroval zoznam výsledkov. Model AI identifikoval 21 molekúl s vysokým skóre, čo naznačuje veľkú pravdepodobnosť, že ide o senolytiku.

Ak by týchto pôvodných 4 340 molekúl testovali v laboratóriu, vyžadovalo by si to niekoľko týždňov intenzívnej práce a 50 000 libier len na nákup zlúčenín, bez nákladov na experimentálne stroje a nastavenie.

Výsledky výskumu odhalili, že z 21 zlúčenín tri dokázali eliminovať starnúce bunky pri zachovaní životaschopnosti väčšiny normálnych buniek. Podrobné biologické experimenty ukázali, že oleandrín spomedzi týchto troch liekov vykazoval vyššiu účinnosť v porovnaní s najznámejším senolytickým liekom svojho druhu.

Interdisciplinárny prístup použitý v tomto výskume, ktorý zahŕňa dátových vedcov, chemikov a biológov, má obrovský potenciál. Vďaka prístupu k vysokokvalitným údajom môžu modely AI urýchliť pozoruhodnú prácu chemikov a biológov pri hľadaní liečby najmä pri chorobách, ktorým chýbajú účinné lieky.