MY.UAНовости
Как искусственный интеллект помогает в создании лекарств
Как искусственный интеллект помогает в создании лекарств

Как искусственный интеллект помогает в создании лекарств

Создание нового лекарства – долгий и сложный процесс, который может длиться несколько лет и стоить несколько миллиардов долларов. Но компании Insilico Medicine удалось с помощью нейронных сетей пройти путь от постановки задачи до тестирования нового лекарства на животных всего за 46 дней, и обошлось это в $150 тыс. Результаты были опубликованы в престижном научном журнале Nature.

Nature оценивает расходы крупных фармацевтических компаний на открытие, клинические испытания и патентование одного лекарственного средства в $0,5–2,6 млрд и 10–20 лет исследований. Большая часть этих денег, по сути, выбрасывается на ветер — всего несколько десятков, а то и сотен тестовых молекул находят свое применение в новых препаратах. Поэтому фармацевтические гиганты и сотни стартапов вкладываются в разработку компьютерных алгоритмов, способных ускорить и удешевить этот процесс.

Компания Insilico Medicine, базирующаяся в Балтиморе и Гонконге, может стать революционером в области компьютерного предсказания структуры лекарственных молекул: ее алгоритм GENTRL только через 21 день нашел ингибитор для белка DDR1 (см. «На разных скоростях»), связанного с возникновением фиброза. Дискодиновый доменный рецептор DDR1 вовлечен в процессы клеточного роста, клеточной дифференциации и метаболизма. Он содержится в клетках эпителия и, как считается, играет важную роль в появлении фиброза — уплотнения соединительной ткани, возникающей для изоляции источника воспаления от других органов и кровотока. Например, при фиброзе легких, который может быть вызван воспалением, бронхи и легкие увеличиваются в размере, вокруг кровеносных и лимфатических сосудов образуется плотная соединительная ткань. Угнетение работы DDR1 считается потенциальным способом предотвращения фиброза и его лечения.

Нейронная сеть в качестве входных данных использовала открытую базу ZINC, состоящую из 230 млн химических соединений, пригодных для коммерческого использования, а также базу известных ингибиторов DDR1, обычных ингибиторов киназы, фармацевтическую базу данных известных биологически активных молекул. Программа сгенерировала 30 тыс. молекул, автоматически проверивших на наличие в базе запатентованных веществ среди всех известных ингибиторов киназы и специфически среди ингибиторов DDR1. Осталось шесть молекул, из которых одна дошла до испытания на мышах.

«Киназы – это тип ферментов, фосфорелирующих белки, то есть переносят на них фосфатные группы. В клеточке они работают практически как молекулярные переключатели для приема внешнеклеточных сигналов и передачи их дальше прямо до ядра и активации определенных генов. В одном сигнальном пути могут быть задействованы десятки киназ: одна фосфорелирует одну цель, другая следующую и так далее. Белок DDR1 – это тирозиновая киназа, то есть она фосфорелирует аминокислоту тирозин, а это внешнеклеточный рецептор коллагена, «выключение» которого – перспективная модель борьбы с фиброзом.

Активация DDR1 приводит к воспалению, которое напрямую связано с развитием фиброза. Задача авторов исследования – остановить действие DDR1, чтобы он не фосфорелировался. И сделать это cелективно, то есть не задев какие-либо другие белки, что с очень большой вероятностью будет опасным», — объясняет Федор Боховчук, Ph.D по биохимии и научный сотрудник одной из крупных фармкомпаний.

Согласно исследованию Insilico Medicine, найденная молекула должна действовать именно на белок DDR1, не затрагивая других соединений. Это немаловажный результат, что уменьшает вероятность токсического воздействия на другие системы организма.

«Искусственный интеллект может быстро проверить взаимодействие новой молекулы со всеми возможными белковыми структурами, просканировать, не действует ли она на другие цели, не предусмотренные для этого. Это тяжело сделать экспериментально. Ведь количество мишеней, находящихся на лабораторном столе исследователей, всегда ограничено. И нельзя быть уверенным, что экспериментаторы перебрали все возможные варианты.

В то время как программа способна перебрать даже недавно открытые соединения или белки из организмов рыб или мышей, экспериментальных данных по которым немного. И найти возможное токсическое действие, анализируя взаимодействие с похожим белком уже у человека. Сложность этой задачи связана с нашим неполным пониманием биологии, ограниченным пониманием роли каждого гена и белка. Если активируется ген А, что будет с геном B? Как мутация в гене А отзовется на уровне экспрессии других генов? На сегодняшний день есть огромные массивы генетических и эпигенетических данных, полученных с помощью секвенирования ДНК и РНК тысяч людей. Искусственный интеллект кажется перспективным инструментом для того, чтобы выявить все эти взаимодействия», — комментирует Федор Боховчук.

Проблемы, возникающие из-за отсутствия знаний в области взаимодействия лекарств с разными системами организма, можно проиллюстрировать скандалом с тербинафином. В 1996 году австралийские медики отметили, что популярное лекарство от грибковых инфекций приводит к воспалению печени. После трех смертей, причиненных употреблением тербинафина, препараты стали проверять. В 2001-м канадские ученые нашли в печени пострадавших людей соединение TBF-A, которое могло оказать токсическое действие. ЛиЕще в 2018-м загадку тербинафина разгадали с помощью нейронных сетей. Исследователи просканировали все возможные пути метаболизма тербинафина в печени и поняли, каким образом лекарство превращается в токсическую TBF-A. Метаболитический процесс состоял из двух шагов, и предсказать подобное в клинических испытаниях врачи не могли. С этой задачей справился искусственный интеллект.

Компанию Insilico Medicine основал в 2014 году биоинформатик Александр Жаворонков, он же главный автор недавнего исследования. За пять лет она привлекла более $50 млн. инвестиций, преимущественно на исследование процессов старения методами искусственного интеллекта. В частности, в январе 2019 была опубликована статья о влиянии курения на старение организма. По биохимическому составу крови было установлено, что по некоторым показателям, например уровень холестерола и уровень глюкозы, курильщики примерно вдвое старше своего биологического возраста. В 2016-м компания представила программу GeroScope для поиска геропротекторов – «лекарства от старения». Логика состоит в том, чтобы сравнить состояние клеток людей от 15 до 30 лет с клетками людей старше 60 и найти молекулярные путь превращения молодых клеток в старые. Правда, ни один из геропротекторов, которые дают результаты на животных, не разрешен для использования людьми.

Биоинформатика из Кембриджского университета доктор Андреас Бендер в своем блоге, посвященном поиску химических соединений с помощью искусственного интеллекта, призывает относиться к исследованию Insilico Medicine с осторожностью. По его словам, новая молекула на 75% совпадает с уже известными ингибиторами DDR1, поэтому она не является "совершенно новой". К тому же большинство потенциальных лекарств проваливают клинические исследования, поэтому говорить, что искусственный интеллект создал новое лекарство, некорректно. Бендер выражает сомнение, что программа Insilico Medicine сработала так же хорошо без базы известных ингибиторов киназы для открытия действительно новой молекулы, однако отметил, что исследование компании все же является важным этапом становления искусственного интеллекта в поиске новых лекарственных соединений.

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Три ложки в барабан — и даже серая и старая постель станет идеально белой: полезный трюк
TSN
2026-07-26T12:51:48Z
Как заострить кухонную терку за 5 минут: четыре простых способа, что действительно работают
TSN
2026-07-27T13:21:27Z
Где на самом деле нужно хранить картофель: ответ удивил даже экспертов
Comments UA
2026-07-28T14:03:22Z
Крысы мгновенно исчезнут из дома: поможет один простой продукт с кухни
GlavRed
2026-07-26T16:33:33Z
Гороскоп на воскресенье 9 августа 2026 года
UAToday
2026-08-09T04:42:55Z
Почему кошки мнут человека лапами: ответ вас удивит
UAToday
2026-08-09T04:42:01Z
В Карпатах путешественница запечатлела «Брокенского призрака»: уникальные фото
GlavRed
2026-07-29T05:42:09Z
Какие растения садоводы рекомендуют обрезать сейчас: не откладывайте до осени
TSN
2026-07-27T16:06:34Z
Помидоры "горят" из-за жары: чем подкормить кусты в августе, чтобы спасти урожай
TSN
2026-08-06T02:36:19Z
Как быстро снизить артериальное давление без лекарств: простой способ, о котором никто не знает
TSN
2026-07-26T11:21:23Z
Солнце не на шутку насторожило странными вспышками: эксперты срочно предупредили о новой буре
Comments UA
2026-08-04T13:36:10Z
Спите по 8 часов, но все равно разбиты: ШИ нашел неожиданную причину хронической усталости
TSN
2026-07-28T14:48:25Z
Диетология назвала три продукта, которые следует есть каждому
TSN
2026-07-26T16:51:12Z
Уродует лицо и вызывает паралич: врачи предупредили о вспышке древней болезни
UAToday
2026-08-09T04:42:44Z
Когда есть помидоры для полного усвоения витаминов: ученые дали четкий ответ
UAToday
2026-08-09T04:42:01Z
Годами носила "бомбу замедленного действия": в Ровно женщине удалили гигантскую опухоль
TSN
2026-07-30T11:09:31Z
Как отмыть пригорелую посуду без химии: лайфхак поражает простотой
Comments UA
2026-07-28T13:06:33Z
Не только вода и овощи: диетолог объяснила, как нужно питаться в жаркие дни
Знай
2026-08-04T18:57:07Z
Какой 9 августа праздник — все об этом дне
UAToday
2026-08-09T05:03:02Z
Пентагон требует от производителей оружия срочно нарастить выпуск боеприпасов
MY.UA
2026-08-09T04:51:42Z
Из-за даты смерти защитника семьям отказывают в выплате, а Минобороны даже не подсчитывает, сколько человек это коснулось
Новости Украины
2026-07-28T08:51:37Z
Пять знаков Зодиака в августе рискуют потерять работу
Comments UA
2026-08-06T09:33:36Z
Герой-историк, защищавший Чернигов: история жизни Алексея Крота
MY.UA
2026-08-09T06:08:53Z
Ночная атака: более 200 дронов и ракеты на Одесскую область
MY.UA
2026-08-09T05:53:31Z
В Кабмин подали петицию о снижении возраста военной службы до 55 лет
Новости Украины
2026-07-28T09:06:28Z
Какой церковный праздник 30 июля: чего нужно избегать в этот день
Comments UA
2026-07-30T07:15:35Z
Освобождает ли "белый билет" от мобилизации: юрист объяснил, кого точно не призывают
Знай
2026-07-27T09:51:54Z
Жених Наталки Денисенко прямо перед свадьбой сменил фамилию и показал свой новый паспорт
TSN
2026-07-28T07:06:35Z
"Вынашиваю с апреля": Денисенко под капельницами неожиданно заговорила о "беременности"
TSN
2026-07-27T16:06:27Z
Модель-молчунья Цимбалюк "спалила" постаревшего Дивеева-Церковного
GlavRed
2026-07-26T14:03:55Z
Джамала вывезла детей на отдых в Турцию и показала фото
GlavRed
2026-07-26T13:21:07Z
Некомпетентность или отчаяние? Актер Эштон Кутчер призвал Путина сдаться
MY.UA
2026-08-09T02:33:28Z
Российский музыкант Покровский после 15-летней паузы приехал в Киев: истинная причина визита
MY.UA
2026-08-09T01:32:08Z
В РФ скончалась звезда кино и сериалов: было 56 лет
GlavRed
2026-08-04T10:03:29Z
Эмма Робертс не пригласила на свадьбу отца – актера Эрика Робертса
Gazeta UA
2026-07-28T10:24:24Z
Мику Джаггеру – 83: как выглядит его младшая на 44 года невеста и маленький сын
TSN
2026-07-28T10:18:48Z
Пенсии возрастут, но не для всех: кому в августе автоматически добавят до 570 гривен
TSN
2026-07-26T11:21:10Z
Налог на "лишние квадраты": кому придется доплатить 25 000 грн за квартиру и дом
Знай
2026-07-28T11:24:07Z
Лучше сразу выбросить: какие банки категорически не подходят для консервирования
GlavRed
2026-07-26T12:18:44Z
Красный Крест начал выплаты в августе: дадут до 95 000 грн
Знай
2026-08-01T13:00:56Z
День строителя: как изменились зарплаты специалистов отрасли в 2026 году
MY.UA
2026-08-09T05:38:10Z
Неожиданное подорожание: Почему хлеб в Украине вырастет на 10% до конца года?
MY.UA
2026-08-09T03:19:32Z
Россия импортирует топливо из Марокко: неожиданный шаг на фоне дефицита
MY.UA
2026-07-31T18:31:18Z
Тарифы на воду окажутся под контролем: конец обмана в платежках
Знай
2026-07-29T16:45:50Z
Вместо 4 765 грн - 7 520 грн: пенсионерам объяснили, как заставить ПФУ платить больше
Знай
2026-07-29T03:21:28Z
Псевдознакомый и фейковая находка: мошенники обманули украинцев на 9 000 грн за сутки
Знай
2026-07-29T06:00:31Z
Атака по Киеву: россияне ракетами уничтожили легендарный рынок — выгорело все
TSN
2026-07-30T06:03:42Z
Убийство врача на ВВК всколыхнуло Киев: депутаты требуют усилить наказание для нападающих
TSN
2026-07-30T10:36:35Z
Опасная игра: Подростки бросили пакет с водой в коляску с младенцем
MY.UA
2026-07-30T10:07:39Z
Уровень воды в Дунае вырос: румынская АЭС отсрочила угрозу остановки
MY.UA
2026-08-09T07:41:02Z
Обстрел Харькова: дрон влетел в высотку, власти сообщают о погибших
UAToday
2026-08-09T06:33:49Z
Опасность на Днепропетровщине: спасатели попали под повторный вражеский обстрел
MY.UA
2026-07-29T01:11:51Z
Жестокое избиение украинцев во Вроцлаве: двоим нападавшим грозит до 5 лет
MY.UA
2026-07-28T13:53:45Z
Масштабная атака дронов охватила Москву: горели заводы, аэропорты останавливали работу
MY.UA
2026-07-28T04:23:42Z
Глава МИД Турции: Россия может использовать ядерное оружие из-за критических разрушений
MY.UA
2026-08-09T05:22:35Z
Незваный гость: украинский дрон вызвал дипломатический скандал в Болгарии
MY.UA
2026-08-09T06:54:54Z
Трагедия на выставке дронов: в деле могут появиться новые подозреваемые, — прокурор
Фокус
2026-07-27T14:06:08Z
Взрывы в российских городах, новая технология от Британии и коммунальный коллапс на оккупированных территориях: главные новости ночи 27 июля 2026 года
TSN
2026-07-27T03:51:30Z
Яичный протест в парламенте Косово: депутат атаковала премьера
MY.UA
2026-08-09T07:10:21Z
Опасные игры Кремля: как дроны испытывают оборону НАТО
MY.UA
2026-08-09T04:20:51Z
Макрон отменяет обеды: Кризисное совещание из-за пожаров в Жиронде
MY.UA
2026-07-26T19:35:54Z
«Вы не имеете морального права говорить», - Каспаров рассказал «хорошим русским», кто в этой войне агрессор, а кто жертва. ВИДЕО
Новости Украины
2026-07-26T19:21:47Z
Наглость без границ: в госдуме РФ требуют от Европы оплатить расходы за войну в Украине
Новости Украины
2026-07-26T18:51:39Z
Озвучено оновлені ціни на яйця в Україні
AgroNews
2026-07-27T06:06:51Z
Почему кошки могут часами смотреть в окно: у них есть на это веская причина
TSN
2026-07-28T11:21:57Z
140 000 айтишников потеряли работу из-за ИИ: Monday.com, Microsoft, Meta сокращают персонал
Знай
2026-07-27T17:42:21Z
"Эти люди глубоко заблуждаются": Глава NVIDIA Дженсен Хуанг ответил критикам ИИ
GameMag
2026-07-26T20:09:19Z
Над Землей накопилось 17 тысяч тонн космического мусора - ученые
UAToday
2026-08-09T04:42:30Z
Опасные K-индексы: какими будут магнитные бури 9 и 10 августа?
MY.UA
2026-08-09T02:18:08Z
Что делают китовые акулы под водой, когда их никто не видит: такого никогда не видели
Фокус
2026-07-26T13:45:11Z
Ученые обнаружили удивительное морское животное там, где его никогда не видели
Фокус
2026-07-26T10:30:35Z
ЕС собирается штрафовать за сокрытие использования искусственного интеллекта: подробности жесткого закона
Новости Украины
2026-08-02T19:30:02Z
Одесса подверглась массированной атаке
UAToday
2026-08-09T05:30:07Z
Ночная атака: Одесса под обстрелом, Белгород в огне
MY.UA
2026-08-09T03:34:50Z
Жара до +37°C накроет Украину в августе: синоптики назвали самые горячие регионы
Знай
2026-07-30T07:12:09Z
Укргидрометцентр дал прогноз на август: где будет теплее нормы
Хвиля
2026-07-30T05:48:56Z
Российская атака парализовала Одесскую область: последствия и временные ограничения
MY.UA
2026-08-09T07:25:41Z
Одесса без света: как ночная атака РФ парализовала электротранспорт
MY.UA
2026-08-09T06:39:35Z
Оккупанты мощно ударили по Полтавщине - есть жертвы
Gazeta UA
2026-07-30T04:39:41Z
Четыре области накроют дожди с грозами: когда в Украину вернется жара
Знай
2026-07-29T02:21:32Z
Скрытые угрозы: до 30% киевлян могут покинуть город из-за блэкаутов
MY.UA
2026-07-29T01:57:59Z
Трамп спросил Усика, чем украинцы отличаются от россиян: боксер ответил без слов
Comments UA
2026-07-28T13:00:16Z
25 млн евро за Трубина: "Ювентус" официально вышел на "Бенфику"
Знай
2026-07-29T13:21:29Z
Когда аллигаторы и белки играют в гольф: ТОП смешных историй с PGA Tour и что говорят правила
Comments UA
2026-07-27T10:45:33Z
Назначение звездного футболиста в сборную Италии может не состояться из-за его связей с РФ
ZN UA
2026-07-26T10:21:39Z
Триумф Свитолиной: украинка вышла в четвертьфинал турнира WTA 1000
MY.UA
2026-08-09T04:36:17Z
Неожиданный поворот: Мохамед Салах попал в плен ВСУ
MY.UA
2026-08-08T11:42:50Z
Неожиданная утрата: Умер отец Лионеля Месси после тяжелой болезни
MY.UA
2026-08-08T11:12:08Z
Рианна, Дрейк, Вин Дизель и главный соперник: кого Роналду пригласил на свадьбу
Фокус
2026-08-08T02:04:50Z
"Я не политик": Усик прокомментировал возвращение россиян на международные соревнования
Фокус
2026-08-08T02:04:44Z
Задаток до осмотра авто — мошенничество: МВД раскрыло схемы, которые ежедневно оставляют украинцев без денег
Знай
2026-08-03T11:06:43Z
Большой седан BYD с запасом хода более 700 км рассекретили до премьеры
Фокус
2026-08-08T02:04:53Z
Электрическая альтернатива "тройке": знаковый седан BMW запущен в производство
Фокус
2026-08-08T02:04:32Z
Легендарный Ford Mustang Cobra II: как авто стало звездой "Ангелов Чарли"
Comments UA
2026-08-08T02:01:20Z
Вы точно этого не знали: как Chevrolet благодаря ленте "Трансформеры" вернул к жизни легендарный Camaro
Comments UA
2026-08-06T09:03:18Z
На СТО могут навязать лишние услуги: как защитить свой кошелек
Знай
2026-08-05T18:18:32Z
Не закрывайте стиральную машину сразу после стирки: эксперты объяснили, как одна привычка поможет избежать плесени и неприятного запаха
TSN
2026-08-05T16:12:56Z
Взрывной стиль 007: как легендарный Aston Martin превратил Джеймса Бонда в икону кинематографа
Comments UA
2026-08-05T15:21:42Z
Достаточно ли просто притормозить перед знаком STOP: что требуют ПДД
UAToday
2026-08-05T11:03:22Z