Завдяки штучному інтелекту вчені виявили найпотужнішу молекулу проти старіння

Науковці з Іспанії та Шотландії залучили штучний інтелект для пошуку нових сенолітиків — речовин, які уповільнюють старіння клітин. Нейромережі вдалося знайти три речовини, з яких одна — олеандрин — показала виняткову ефективність.

Сенолітики працюють, «вбиваючи» старі клітини, які метаболічно активні, але більше не можуть розмножуватися. Вчені прозвали їх «клітинами-зомбі», адже у них пошкоджена ДНК.

«Старіючі клітини — це не завжди добре. Вони виділяють коктейль із запальних білків, які можуть поширюватися на сусідні клітини. Протягом життя наші клітини піддаються шквалу нападів — від ультрафіолетових променів до впливу хімічних речовин, і тому ці клітини накопичуються. Підвищена кількість старіючих клітин пов’язана з низкою захворювань — включно з діабетом 2 типу, COVID, легеневим фіброзом, остеоартритом та раком», — наголошують науковці.

Дослідження на лабораторних мишах показали, що усунення старіючих клітин за допомогою сенолітиків може полегшити перебіг цих захворювань. Препарати можуть вбивати «зомбовані» клітини, зберігаючи при цьому здорові клітини живими.

Вчені прагнули дізнатися, чи під силу моделі машинного навчання визначати нові сенолітичні препарати-кандидати. Для цього дослідники надали ШІ-моделям приклади відомих сенолітиків і не сенолітиків. Навчившись їх розрізняти, нейромережі змогли передбачити, чи можуть молекули, яких вони ніколи раніше не «бачили», також бути сенолітиками.

«Ми визначили найкращу ШІ-модель і налаштували її на прогнозування. Ми дали їй 4 340 молекул, і через п’ять хвилин вона видала список результатів», — розповідають науковці.

ШІ-модель визначила 21 молекулу з найвищими показниками, які мають високу ймовірність бути сенолітичними. «Якби ми протестували оригінальні 4 340 молекул у лабораторії, то лише купівля сполук зайняла б щонайменше декілька тижнів напруженої роботи та 50 000 фунтів стерлінгів, не враховуючи вартість обладнання для тестування та його налаштування», — уточнюють вчені.

Потім дослідники протестували обрані ШІ молекули на двох типах клітин: здорових і старіючих. Результати показали, що з 21 сполуки три — периплоцин, олеандрин і гінкветин — здатні знищувати старі клітини, зберігаючи при цьому більшість нормальних клітин живими.

Детальніші біологічні експерименти продемонстрували, що олеандрин був потужнішим за досі відомі науці сенолітики. Вчені вже успішно випробували олеандрин на тваринах і сподіваються, що за два роки сенолітики можна буде використовувати у терапії для людей.