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能識(shí)別抑制α-突觸核蛋白聚集的小分子 AI將帕金森病藥物設(shè)計(jì)提速十倍
英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員使用人工智能（AI）技術(shù)大幅加快了帕金森病治療方法的開發(fā)。他們?cè)O(shè)計(jì)并使用了一種基于AI的策略，來識(shí)別阻止α-突觸核蛋白（帕金森病的特征蛋白）聚集的小分子。研究結(jié)果發(fā)表在新一期《自然·化學(xué)生物學(xué)》雜志上。
帕金森病影響著全球600多萬人，預(yù)計(jì)到2040年，這一數(shù)字將增加兩倍。當(dāng)人們患上帕金森病時(shí)，一些蛋白質(zhì)會(huì)失控并導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡。當(dāng)這些蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊時(shí)，它們可形成被稱為路易小體的異常聚集，這些小體在腦細(xì)胞內(nèi)積聚，并阻止其正常運(yùn)作。
尋找帕金森病潛在治療方法的一條途徑是，識(shí)別能抑制α-突觸核蛋白聚集的小分子。此次，該團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)快速篩選了一個(gè)包含數(shù)百萬個(gè)條目的化學(xué)庫，以識(shí)別與淀粉樣蛋白聚集體結(jié)合并阻止其增殖的小分子。最終確定了5種高度有效的化合物。
利用AI技術(shù)，研究人員將初始篩查過程加快了10倍，并將成本縮減至千分之一，這意味著研發(fā)出帕金森病潛在療法的速度要快很多。
使用這種方法，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種化合物，以靶向聚集體表面的“口袋”，這些“口袋”是導(dǎo)致聚集體本身指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的原因。這種化合物的效力是以前報(bào)道的數(shù)百倍，開發(fā)成本也低得多。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的米歇爾·文德魯斯科洛教授表示，機(jī)器學(xué)習(xí)正在對(duì)藥物發(fā)現(xiàn)過程產(chǎn)生影響，它加快了識(shí)別最有前途的候選藥的過程。由于時(shí)間和成本大幅減少，未來可實(shí)行多個(gè)藥物開發(fā)計(jì)劃。
