人工智能揭示了目前可能有助于防治老年痴呆症的药物

研究人员开发了一种基于人工智能的方法，可以快速识别目前可用的治疗老年痴呆症的药物。该方法还揭示了该病潜在的新治疗靶点。

　　

阿尔茨海默病迫切需要新的治疗方法，但许多临床试验的研究药物未能产生有希望的选择。现在，马萨诸塞州总医院（MGH）和哈佛医学院（HMS）的一个团队开发了一种基于人工智能的方法来筛选目前可用的药物，作为治疗老年痴呆症的可能方法。这种方法可以代表一种快速和廉价的方法，将现有的治疗方法重新调整为新的治疗方法，以治疗这种进行性的、使人衰弱的神经退行性疾病。重要的是，通过指出药物作用机制，它还可以帮助揭示新的、未开发的治疗靶点。

“重新利用FDA批准的治疗阿尔茨海默病的药物是一个有吸引力的想法，可以帮助加速有效治疗的到来——但不幸的是，即使是以前批准的药物，临床试验需要大量资源，因此不可能对阿尔茨海默病患者的每一种药物进行评估，”HMS系统药理学实验室信息学和建模主任Artem Sokolov博士解释道因此，我们建立了一个药物优先排序的框架，帮助临床研究将重点放在最有希望的药物上。”

在《自然通讯》上发表的一篇文章中，索科洛夫和他的同事描述了他们的框架，称为DRIAD（阿尔茨海默病的药物再利用），它依赖于机器学习——人工智能的一个分支，在这个分支中，系统被“训练”在大量的数据上，“学习”以识别信号模式，并增强研究人员和临床医生的决策能力。

DRIAD通过测量人类大脑神经细胞在接受药物治疗时的变化来工作。然后，该方法确定药物引起的变化是否与疾病严重程度的分子标记物相关。

该方法还使研究人员能够识别对脑细胞既有保护作用又有破坏作用的药物。

“我们还近似于这种相关性的方向性，第一作者之一、MGH神经病学系研究员、HMS讲师Steve Rodriguez博士说：“帮助识别和筛选出加速神经元死亡而非预防神经元死亡的神经毒性药物。”系统药理学实验室副研究员、第一作者之一克莱门斯·胡格博士设计了一种方法，该方法是靶点中的共同趋势。

研究小组将这种筛选方法应用于80种FDA批准和临床试验的药物，适用于多种情况。这项分析产生了一份候选名单，其中一些用于治疗类风湿性关节炎和血癌的抗炎药成为最热门的候选药物。这些药物属于一类称为Janus激酶抑制剂的药物。这些药物通过阻断炎症刺激的Janus激酶蛋白的作用发挥作用，Janus激酶被怀疑在阿尔茨海默病中起作用，并以其在自身免疫疾病中的作用而闻名。研究小组的分析还指出了其他可能的治疗目标，以供进一步研究。

“我们很高兴与学术界和药物研究界分享这些结果。我们希望，其他研究人员的进一步验证将完善这些药物在临床研究中的优先次序，”马克·阿尔伯斯（Mark Albers）说，他是医学博士、博士、小弗兰克·威尔金斯（Frank Wilkins Jr.）和家庭资助学者，也是麻省理工大学阿尔茨海默病治疗科学中心的副主任，也是系统实验室的一名教员英国皇家医学院药理学。Albers将对这些药物中的一种baricitinib进行临床试验，该试验针对的是主观性认知障碍、轻度认知障碍和阿尔茨海默病患者，该药物不久将在波士顿MGH和佛罗里达州劳德代尔堡的Holy Cross Health上市。”此外，对指定药物靶点的独立验证可以为阿尔茨海默病背后的机制提供新的见解，并导致新的治疗方法，”Albers说。

这项工作得到了国家老龄化研究所、CART基金和哈佛大学教师发展和多样性包容催化剂计划的支持

Journal Reference:

1. Steve Rodriguez, Clemens Hug, Petar Todorov, Nienke Moret, Sarah A. Boswell, Kyle Evans, George Zhou, Nathan T. Johnson, Bradley T. Hyman, Peter K. Sorger, Mark W. Albers, Artem Sokolov. Machine learning identifies candidates for drug repurposing in Alzheimer’s disease. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21330-0

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Massachusetts General Hospital. "Artificial intelligence reveals current drugs that may help combat Alzheimer's disease: Analysis points to new treatment targets for the disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 March 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210304133509.htm>.

Massachusetts General Hospital. (2021, March 4). Artificial intelligence reveals current drugs that may help combat Alzheimer's disease: Analysis points to new treatment targets for the disease. ScienceDaily. Retrieved March 5, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210304133509.htm

Massachusetts General Hospital. "Artificial intelligence reveals current drugs that may help combat Alzheimer's disease: Analysis points to new treatment targets for the disease." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210304133509.htm (accessed March 5, 2021).