Искусственный интеллект нашел три вещества для борьбы с возрастными болезнями
Ученые из Эдинбургского университета разработали модель машинного обучения, которая помогла искусственному интеллекту определить три соединения, которые борются со старением.
С помощью новаторского метода, который многократно дешевле стандартных методов скрининга, исследователи выявили три химических вещества, нацеленных на дефектные клетки, связанные с рядом возрастных состояний. Полученные данные говорят о том, что препараты могут безопасно удалять дефектные клетки, известные как стареющие клетки, связанные с такими состояниями, как рак, болезнь Альцгеймера и снижение зрения и подвижности.
Специалисты разработали модель машинного обучения, научив ее распознавать ключевые характеристики химических веществ с сенолитической активностью, используя данные более чем 2500 химических структур, извлеченных из предыдущих исследований. Далее группа ученых использовала модели для скрининга более 4000 химических веществ, выявив 21 потенциальный кандидат в лекарства для экспериментальных испытаний.
Лабораторные тесты на клетках человека продемонстрировали, что три химических вещества — гинкгетин, периплоцин и олеандрин — способны удалять стареющие клетки, не повреждая здоровые клетки. Данные вещества являются натуральными продуктами, которые входят в состав традиционных растительных лекарственных средств. Было обнаружено, что олеандрин более эффективен, чем самый эффективный известный сенолитический препарат в своем роде. Олеандрин обладает противораковыми, противовоспалительными, противомиробными, антиоксидантными и анти-ВИЧ свойствами. Схожие характеристики имеют гинкгетин, который извлекают из дерева гинкго, и периплоцин, который выделяется из коры китайской шелковой лозы. Все эти растения уже давно применяются в китайской медицине.
— Это исследование демонстрирует, что ИИ может быть невероятно эффективным, помогая нам выявлять новые кандидаты в лекарства, особенно на ранних стадиях открытия лекарств и для болезней со сложной биологией или с несколькими известными молекулярными мишенями, — отметил доктор Диего Оярсун, представляющий Школу информатики и Школу биологических наук.
Тем временем канадские ученые из Йоркского университета объяснили, как физическая активность снижает воспаление в организме. В частности, умеренные физические нагрузки позитивно влияют на реакцию организма на воспаление благодаря изменению функции макрофагов в костном мозге. Макрофаги относятся к типу лейкоцитов, которые ответственны за борьбу с инфекциями, заживление ран и другие защитные функции.
Ученые проводили опыты на мышах и установили, что спорт тренирует клетки-предшественники макрофагов в костном мозге, способствуя различным изменениям. В частности, изменяется способ дыхания клеток, то, как они используют кислород для выработки энергии, а также их доступ к своей ДНК. В свою очередь болезни сердца, сахарный диабет, рак и другие заболевания зачастую начинаются из-за аномальной воспалительной реакции в организме. В итоге спорт полезен для профилактики воспаления, пришли к выводу ученые.
Между тем, другая международная группа ученых в ходе своей научной работы пришла к выводу, что аминокислота таурин, распространенная в энергетических напитках и детских смесях, делает мышей здоровее и продлевает им жизнь. Эта аминокислота также увеличивает продолжительность жизни червей и улучшает здоровье обезьян среднего возраста. Меньшее количество таурина в крови ученые фиксировали у людей с ожирением и диабетом, но эксперты пока не знают, есть ли прямая связь между этой аминокислотой и заболеваниями.
Молекулярный физиолог Виджай Ядав из Медицинского центра Колумбийского университета в Ирвинге и его коллеги обнаружили, что дополнительный прием таурина увеличивает среднюю продолжительность жизни мышей на 10–12 процентов. Например, средняя продолжительность жизни самок мышей, не получавших дополнительное количество таурина, составляла около 29 месяцев. С таурином этот срок увеличился почти до 33 месяцев. Также специалисты проанализировали данные почти 12 тысяч человек и обнаружили, что у людей с ожирением или диабетом в крови меньше таурина, чем у здоровых людей. Данные связи являются корреляциями — пока неизвестно, участвовал ли низкий уровень таурина в возникновении этих состояний. Тут ученым нужны дополнительные исследования, чтобы выявить все закономерности.
Фото: Pexels
мероприятий