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.

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.

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.

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. Об этом исследователи сообщают в издании The Conversation.

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.

Напоследок напомним, что уже многие фармакологические компании используют нейросети для создания лекарств против старения, о чем мы рассказывали ранее. Поэтому с развитием ИИ медицина действительно может выйти на новый уровень.