Штучний інтелект допоміг створити новий препарат від печії
Вчені з Японії застосували ІІ, щоб прискорити розробку інгібітора протонної помпи — ліки від проблем зі шлунком, спричинених сильною секрецією соляної кислоти. Платформа «Deep Quartet» зробила монотонну роботу та запропонувала понад сотню сполук, які можуть стати основою ліків. Далі вчені вручну обрали найперспективніші з них. У результаті було отримано DQ-06 — ефективний засіб, що блокує секрецію кислоти.
Дослідники з Університету Нагоя в Японії інноваційно використали штучний інтелект для розробки нового інгібітора шлункової кислоти, який має кращу афінність зв’язування порівняно з існуючими ліками. Основна мета полягала в усуненні проблем, пов’язаних із дисбалансом секреції соляної кислоти у шлунку. Для цього вчені хотіли створити препарат, що впливає на гастропротонну помпу.
Протонна помпа — це білковий комплекс у клітинній мембрані, який бере участь у перенесенні іонів водню через мембрану клітини. Цей процес відіграє важливу роль у регулюванні рівня кислотності всередині клітини та навколишньому середовищі. У контексті шлункової секреції протонна помпа має особливе значення, оскільки вона бере участь у виробництві шлункової кислоти, перекачуючи протони з клітин слизової оболонки шлунка до його порожнини. Інгібітори протонної помпи блокують її дію, зменшуючи тим самим продукцію шлункової кислоти та полегшуючи симптоми пов’язаних із кислотністю захворювань.
Під керівництвом доцента Кадзухіро Абе та професора Сатосі Йокошіма дослідна група використовувала платформу для пошуку ліків «Deep Quartet» на основі ІІ. Вона допомогла їм виділити більше сотні сполук, які могли б стати основою потенційних ліків. Потім група відбирала найперспективніші з них вручну, щоб провести синтез та випробування.
Так було отримано речовину DQ-18 з високою афінністю, що зв’язує. Афінність, що зв’язує, відображає здатність молекули лікарського препарату зв’язуватися з цільовим білком, в даному випадку з протонною помпою. Чим вона вища, тим ефективніше з’єднання може блокувати або модулювати функцію цільового білка. У DQ-18 ця властивість значно вища, ніж у SCH28080, прототипної сполуки для інгібіторів шлункової кислоти.
Дослідники використовували кріоелектронну мікроскопію для аналізу взаємодії молекул сполуки з гастропротонним помпою. Далі вони модифікували його, щоб поліпшити властивості, що зв’язують, і отримали більш ефективний DQ-06. Незважаючи на застосування ІІ у процесі проектування та аналізу, найбільш значну роботу здійснили люди. «Deep Quartet» прискорила їх дослідження та забрала частину монотонної тривалої праці. Вчені вважають, що в майбутньому ІІ в медицині все частіше використовуватимуть схожим чином.
