2022-07-24 04:18
治疗“渐冻症”新希望：AI助力发现多个潜力治疗靶点
肌萎缩侧索硬化症（ALS）俗称“渐冻症”，是一类致命的神经退行性疾病。ALS患者大脑和脊髓中的运动神经元不可逆退化，导致逐步失去自主肌肉运动能力，比如：走路、说话、吃饭，最终甚至将丧失呼吸的能力。 通常，ALS的疾病进展迅速，从出现症状到走向死亡，患者的平均预期寿命仅有2-5年。目前全球范围内有超过70万人被确诊患有ALS，但遗憾的是，已获批治疗ALS的药物并不能阻止或逆转患者的神经退行性变。 在6月28日出版的Frontiers in Aging Neuroscience 杂志上，在与Answer ALS、约翰·霍普金斯大学医学院、哈佛医学院附属麻省总医院 、妙佑医疗国际、清华大学以及福贝生物等机构或项目的研究合作中，英矽智能（Insilico Medicine）的科学家利用自主研发的人工智能生物靶点发现平台PandaOmics™， 确定了多个此前从未报道过的ALS潜在治疗靶点。这项发现为ALS患者未来的治疗提供了新希望。
在这项研究中，团队通过搜索大量的数据集寻找与疾病相关的基因，并识别可作为创新疗法的潜在靶点。科学家们利用英矽智能自主研发的AI靶点识别引擎分析了来自公共数据集的中枢神经系统（CNS）转录组学数据集 ，以及来自Answer ALS项目，由诱导性多功能干细胞分化成的运动神经元（diMN）转录组和蛋白组学数据 。 其中，CNS数据主要反映ALS 的晚期特征（神经元死亡、神经炎症），而diMN样本的结果更可能与早期特征（DNA损伤、谷氨酸毒性）相关。因此，diMN和CNS样本的结合使用有助于全面了解ALS疾病进展。
经过分析，团队从CNS和diMN样本中确定了17个高置信度靶点 和11个全新的靶点 。随后，研究人员在模拟了ALS最常见遗传原因的C9ALS果蝇模型中对这些靶点展开验证。结果表明， 其中18个靶点（64%）与ALS的神经退行性症状具有适度或强相关性。抑制这些靶点，可以减缓神经退行性症状。 值得注意的是，这18个具有潜力的靶点中，涵盖8个从未报告过的基因 ，分别是KCNB2 、KCNS3 、ADRA2B 、NR3C1 、P2RY14 、PPP3CB 、PTPRC 和RARA 。所有的潜在靶点均披露在已发表论文和ALS.AI网站上。
▲当8个此前未报道过的人类基因的果蝇直系同源基因缺失，果蝇的眼部退化得到强效缓解。 （图片来源：参考资料[1]） 总体而言，该研究证实了PandaOmics™可以识别在ALS神经退行性变中起潜在作用的治疗靶点。在这项研究中，人工智能的应用将靶点发现时间从几年缩短至数月，并为寻找针对ALS和其他疾病的潜在疗法指明了方向。 参考资料：
[1] Pun Frank W., Liu Bonnie Hei Man, Long Xi et al., Identification of Therapeutic Targets for Amyotrophic Lateral Sclerosis Using PandaOmics – An AI-Enabled Biological Target Discovery Platform.Frontiers in Aging Neuroscience (2022) DOI: 10.3389/fnagi.2022.914017
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来源：学术经纬
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