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能識別抑制α-突觸核蛋白聚集的小分子 AI將帕金森病藥物設計提速十倍

時間:2024-04-22 09:50:37   來源:科技日報

  英國劍橋大學研究人員使用人工智能(AI)技術大幅加快了帕金森病治療方法的開發(fā)。他們設計并使用了一種基于AI的策略,來識別阻止α-突觸核蛋白(帕金森病的特征蛋白)聚集的小分子。研究結(jié)果發(fā)表在新一期《自然·化學生物學》雜志上。

  帕金森病影響著全球600多萬人,預計到2040年,這一數(shù)字將增加兩倍。當人們患上帕金森病時,一些蛋白質(zhì)會失控并導致神經(jīng)細胞死亡。當這些蛋白質(zhì)錯誤折疊時,它們可形成被稱為路易小體的異常聚集,這些小體在腦細胞內(nèi)積聚,并阻止其正常運作。

  尋找帕金森病潛在治療方法的一條途徑是,識別能抑制α-突觸核蛋白聚集的小分子。此次,該團隊使用機器學習技術快速篩選了一個包含數(shù)百萬個條目的化學庫,以識別與淀粉樣蛋白聚集體結(jié)合并阻止其增殖的小分子。最終確定了5種高度有效的化合物。

  利用AI技術,研究人員將初始篩查過程加快了10倍,并將成本縮減至千分之一,這意味著研發(fā)出帕金森病潛在療法的速度要快很多。

  使用這種方法,研究團隊開發(fā)了一種化合物,以靶向聚集體表面的“口袋”,這些“口袋”是導致聚集體本身指數(shù)級增長的原因。這種化合物的效力是以前報道的數(shù)百倍,開發(fā)成本也低得多。

  領導這項研究的米歇爾·文德魯斯科洛教授表示,機器學習正在對藥物發(fā)現(xiàn)過程產(chǎn)生影響,它加快了識別最有前途的候選藥的過程。由于時間和成本大幅減少,未來可實行多個藥物開發(fā)計劃。

  【總編輯圈點】

  人工智能技術在醫(yī)藥研發(fā)領域的應用日益深入。具體表現(xiàn)是,在該領域的應用不但越來越廣泛,而且許多細分領域的研發(fā)設計也正在更多地受益于這項技術。借助人工智能技術設計帕金森病藥物,效率大大提高,就是其中一個很好的案例。期待未來人工智能技術為藥物研發(fā)帶來更多新可能。

(責任編輯:華康)

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