С каждым годом возрастает популярность искусственного интеллекта, и ученые нередко используют алгоритмы ИИ для прогнозирования эффективности новых молекул для лечения различных заболеваний или проверки существующих медикаментов на возможное новое применение. Ученые с помощью алгоритмов глубокого обучения обнаружили, что противомалярийный препарат из традиционной китайской медицины (дигидроартемизин) может быть использован для лечения остеопороза. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Central Science. Ученые в ходе эксперимента на животных моделях показали, что препарат DHA эффективно останавливал потерю костной ткани, обусловленную остеопорозом.
У здоровых людей есть баланс между клетками, которые формируют костную ткань (остеобластами) и клетками, разрушающими кость (остеокластами). Но когда активность остеокластов резко возрастает, то это приводит к потере костной ткани и развитию заболевания, под названием остеопороз, которое обычно возникает у пожилых людей. Существующие методы лечения остеопороза, в первую очередь, направлены на торможение активности остеокластов. Но основой другого похода может быть использование предшественников остеобластов (мезенхимальных стволовых клеток костного мозга (BMMSC). При остеопорозе эти мультипотентные клетки достаточно часто превращаются в жировые клетки, но эту тенденцию можно остановить и перепрограммировать эти клетки для лечения заболевания. Ранее ученые, во главе с доктором Чжэнвэй Се, разработали алгоритм глубокого обучения, который позволял предсказать, насколько эффективно определенные низкомолекулярные препараты оборачивают вспять изменения в экспрессии генов, ассоциированные с заболеванием. В последнем исследовании ученые решили использовать алгоритм для поиска новой стратегии лечения остеопороза, основанной на использовании BMMSC.
Ученые запустили программу для изучения профиля генов, экспрессия которых происходит по-разному, у новорожденных и взрослых мышей. Одним из обнаруженных соединений с самым высоким эффектом оказалось DHA, производное артемизинина и ключевой препарат лечения малярии. Мышам с индуцированным остеопорозом в течение 6 недель вводили экстракт DHA и это привело к значительному снижению потери костной массы в бедренных костях и почти полному сохранению костной структуры. Для улучшения доставки препарата ученые разработали систему с использованием инъекционных наночастиц наполненных DHA. Исследование показало отсутствие токсичности у препарата. Результаты проведенного исследования показали, что препарат имеет большой потенциал в качестве терапевтического средства для лечения остеопороза.
