Kupata dawa mpya - inayoitwa "ugunduzi wa dawa" - ni kazi ya gharama kubwa na inayotumia wakati. Lakini aina ya akili bandia inayoitwa kujifunza kwa mashine inaweza kuharakisha mchakato na kufanya kazi hiyo kwa sehemu ya bei.
Wenzangu na mimi hivi majuzi tulitumia teknolojia hii kupata wagombea watatu wanaoahidi wa dawa za senolytic - dawa ambazo hupunguza kuzeeka na kuzuia magonjwa yanayohusiana na umri.
Senolytics hufanya kazi kwa kuua seli za senescent. Hizi ni seli ambazo ziko "hai" (zinazofanya kazi kimetaboliki), lakini ambazo haziwezi kurudia tena, kwa hivyo jina lao la utani: seli za zombie.
Kutokuwa na uwezo wa kuiga sio lazima kuwa jambo baya. Seli hizi zimepata uharibifu wa DNA zao - kwa mfano, seli za ngozi zilizoharibiwa na miale ya jua - kwa hivyo kukomesha uzazi huzuia uharibifu kuenea.
Lakini seli za senescent sio jambo zuri kila wakati. Wanaficha a cocktail ya protini za uchochezi ambayo inaweza kuenea kwa seli za jirani. Kwa muda wa maisha, seli zetu hupata mashambulizi mengi, kutoka kwa miale ya UV hadi kuathiriwa na kemikali, na hivyo seli hizi hujilimbikiza. Idadi kubwa ya seli senescent imehusishwa katika a mbalimbali ya magonjwa, ikijumuisha kisukari cha aina ya 2, COVID, adilifu ya mapafu, osteoarthritis na saratani.
Masomo katika panya za maabara umeonyesha kuwa kuondoa seli senescent, kwa kutumia senolytics, inaweza kuponya magonjwa haya. Dawa hizi zinaweza kuua seli za zombie huku zikiweka seli zenye afya hai.
Karibu 80 senolytics zinajulikana, lakini ni mbili tu ambazo zimejaribiwa kwa wanadamu: mchanganyiko wa dasatinib na quercetin. Itakuwa nzuri kupata senolytics zaidi ambayo inaweza kutumika katika magonjwa anuwai, lakini inachukua miaka kumi hadi 20 na mabilioni ya dola kwa dawa ya kuifanya sokoni.
Matokeo ndani ya dakika tano
Wenzangu na mimi - ikiwa ni pamoja na watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Edinburgh na Baraza la Kitaifa la Utafiti la Uhispania IBBTEC-CSIC huko Santander, Uhispania - tulitaka kujua ikiwa tunaweza kutoa mafunzo kwa vielelezo vya kujifunza kwa mashine ili kutambua watahiniwa wapya wa dawa za kulevya.
Ili kufanya hivyo, tulilisha mifano ya AI na mifano inayojulikana senolytics na non-senolytics. Miundo hiyo ilijifunza kutofautisha kati ya hizo mbili, na inaweza kutumika kutabiri ikiwa molekuli ambazo hazijawahi kuona hapo awali zinaweza pia kuwa senolytics.
Wakati wa kusuluhisha tatizo la kujifunza kwa mashine, kwa kawaida huwa tunajaribu data kwenye aina mbalimbali za miundo kwanza kwani baadhi yao huwa na utendaji bora zaidi kuliko nyingine. Kuamua mfano bora zaidi, mwanzoni mwa mchakato, tunatenganisha sehemu ndogo ya data ya mafunzo inapatikana na kuificha kutoka kwa mfano hadi baada ya mchakato wa mafunzo kukamilika. Kisha tunatumia data hii ya majaribio ili kubaini ni makosa ngapi ambayo muundo hufanya. Yule anayefanya makosa machache zaidi, atashinda.
Tuliamua mtindo wetu bora na kuuweka ili kufanya ubashiri. Tuliipa molekuli 4,340 na dakika tano baadaye ilitoa orodha ya matokeo.
Muundo wa AI ulibainisha molekuli 21 za alama za juu ambazo ilionekana kuwa na uwezekano mkubwa wa kuwa senolytics. Ikiwa tungejaribu molekuli 4,340 za awali kwenye maabara, ingechukua angalau wiki chache za kazi kubwa na £ 50,000 kununua tu misombo, bila kuhesabu gharama ya mashine ya majaribio na usanidi.
Kisha tulijaribu watahiniwa hawa wa dawa kwenye aina mbili za seli: zenye afya na senescent. Matokeo yalionyesha kuwa kati ya misombo 21, tatu (periplocin, oleandrin na ginkgetin) ziliweza kuondoa seli za senescent, huku zikiweka seli nyingi za kawaida hai. Hizi senolytics mpya kisha zilifanyiwa majaribio zaidi ili kujifunza zaidi kuhusu jinsi zinavyofanya kazi katika mwili.
Majaribio ya kina zaidi ya kibaolojia yalionyesha kuwa, kati ya dawa hizo tatu, oleandrin ilikuwa na ufanisi zaidi kuliko dawa ya senolytic inayofanya kazi vizuri zaidi ya aina yake.
Madhara yanayoweza kutokea kutokana na mbinu hii ya taaluma mbalimbali - inayohusisha wanasayansi wa data, wanakemia na wanabiolojia - ni kubwa. Kwa kuzingatia data ya ubora wa juu, miundo ya AI inaweza kuharakisha kazi ya ajabu ambayo wanakemia na wanabiolojia hufanya ili kupata matibabu na tiba ya magonjwa - haswa yale ambayo hayajatimizwa.
Baada ya kuzihalalisha katika seli za chembe chembe chembe chembe chembe chembe za ngozi, sasa tunajaribu mbinu tatu za senolytics katika tishu za mapafu ya binadamu. Tunatumai kuripoti matokeo yetu yajayo katika muda wa miaka miwili.
Kuhusu Mwandishi
Vanessa Smer-Barreto, Mtafiti, Taasisi ya Jenetiki na Tiba ya Molekuli, Chuo Kikuu cha Edinburgh
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana:
Mwili Huweka Alama: Akili ya Ubongo na Mwili katika Uponyaji wa Kiwewe
na Bessel van der Kolk
Kitabu hiki kinachunguza uhusiano kati ya kiwewe na afya ya mwili na akili, kikitoa maarifa na mikakati ya uponyaji na kupona.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Pumzi: Sayansi Mpya ya Sanaa Iliyopotea
na James Nestor
Kitabu hiki kinachunguza sayansi na mazoezi ya kupumua, kutoa maarifa na mbinu za kuboresha afya ya mwili na akili.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kitendawili cha Mimea: Hatari Zilizofichwa katika Vyakula "Zenye Afya" vinavyosababisha Ugonjwa na Kuongezeka kwa Uzito.
na Steven R. Gundry
Kitabu hiki kinachunguza uhusiano kati ya lishe, afya na magonjwa, na kutoa maarifa na mikakati ya kuboresha afya na siha kwa ujumla.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kanuni ya Kinga: Mtazamo Mpya wa Afya Halisi na Kupambana na Kuzeeka Kubwa
na Joel Greene
Kitabu hiki kinatoa mtazamo mpya kuhusu afya na kinga, kikizingatia kanuni za epijenetiki na kutoa maarifa na mikakati ya kuboresha afya na kuzeeka.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Mwongozo Kamili wa Kufunga: Uponye Mwili Wako Kupitia Mfungo wa Mara kwa Mara, Siku Mbadala, na Kufunga kwa Kurefusha.
na Dk. Jason Fung na Jimmy Moore
Kitabu hiki kinachunguza sayansi na mazoezi ya kutoa maarifa ya kufunga na mikakati ya kuboresha afya na siha kwa ujumla.
