Хотя опиоидная эпидемия является одной из наиболее острых проблем общественного здравоохранения в США, разработка новых терапевтических подходов к лечению лежащей в её основе зависимости от психоактивных веществ значительно отстаёт. Учёные с помощью программы искусственного интеллекта разработали соединение, которое снижает потребление фентанила у крыс, страдающих опиоидной зависимостью. В будущем это соединение может стать новым инструментом для помощи пациентам в выздоровлении от опиоидной зависимости.
Калифорнийская компания GATC Health использовала платформу искусственного интеллекта Operon для сканирования данных из мозга людей, страдающих опиоидной зависимостью, в поисках потенциальных мишеней для лекарственных препаратов. Согласно новой исследовательской работе, модель сосредоточилась на двух серотониновых рецепторах, а затем многократно создавала все более совершенные молекулы, способные связываться с ними.
Группа исследователей под руководством Кристи Фаулер, доктора философии, нейробиолога из Калифорнийского университета в Ирвайне, затем проверила способность двух наиболее перспективных кандидатов снижать потребление опиоидов у крыс, зависимых от этого наркотика. В частности, одно из соединений, GATC-1021, смогло уменьшить тягу к опиоидам у грызунов без каких-либо заметных поведенческих или физических побочных эффектов.
Результаты были опубликованы в журнале «Труды Национальной академии наук».
Как рассказала Фаулер изданию Fierce Biotech, поначалу она скептически относилась к модели ИИ, «как, я думаю, и любой хороший ученый».
«Но как только мы начали тестировать эти соединения в нашей лаборатории, — добавила она, — мы были приятно удивлены, что они работают».
Она также высоко оценила потенциал этой модели в ускорении печально известного своей вялостью процесса разработки лекарств. Вместо того чтобы начинать с 50 соединений для тестирования, как она привыкла, ее команде нужно было работать всего с двумя.
GATC-1021 воздействует на два серотониновых рецептора, 5HT2A и 5HT6, которые при воздействии только на один из них могут вызывать галлюциногенные эффекты. Однако команда Фаулера не заметила подобных психоделических эффектов от GATC-1021, вероятно, потому что модель искусственного интеллекта точно настроила степень взаимодействия соединения с каждым из рецепторов.
В настоящее время стандартные препараты, используемые для лечения опиоидной зависимости, сами по себе являются опиоидами, что усиливает стигму, связанную с наркотической зависимостью, и затрудняет доступ к лечению. Наиболее распространенным опиоидом, используемым в этом подходе снижения вреда, является метадон, который существует с 1960-х годов.
«Что, если бы вам приходилось каждое утро ходить куда-то, стоять в очереди, стоять там, пока вам вводят наркотики, и делать это?» — сказал Стивен Лойд, доктор медицины, терапевт и нарколог из клиники Cedar Recovery в Теннесси, в интервью Fierce. «Если бы у вас был инструмент, который не нес бы на себе этот груз, это было бы не просто изменением правил употребления наркотиков, это был бы настоящий прорыв».
Помимо того, что GATC-1021 не является опиоидом, команда Фаулера также обнаружила, что он способствует образованию новых связей между нейронами в головном мозге крыс в областях, связанных с обучением и памятью. Это обновление нейронной сети в мозге может помочь разорвать укоренившиеся поведенческие модели, подпитывающие зависимость.
«Употребление наркотиков — это очень сложный процесс, который начинается с высокого уровня подкрепляющего поведения, но затем формируются многочисленные усвоенные ассоциации, которые способствуют рецидивам», — объяснила Фаулер. Например, у человека, выздоравливающего от алкогольной зависимости, может возникнуть тяга к алкоголю после того, как он пройдет мимо бара, который раньше часто посещал.
Изменяя саму архитектуру мозга, GATC-1021 может не только подавлять тягу, но и помогать пациентам разрывать поведенческие циклы, которые часто провоцируют рецидивы. Лойд назвал этот потенциал «квантовым скачком» в лечении наркомании.
«Чем дольше удается поддерживать процесс выздоровления, тем лучше долгосрочные результаты», — сказал Лойд, который сам более 20 лет находится в процессе выздоровления от опиоидной зависимости, пристрастившись к оксиконтину и ксанаксу на последнем году своей ординатуры по внутренней медицине.
«Преимущество GATC-1021 заключается в том, что он был разработан на основе данных, полученных в ходе клинических исследований, и нацелен на конкретные неврологические факторы, вызывающие опиоидную зависимость, а не просто заменяет один опиоид другим», — заявил Рахул Гупта, доктор медицинских наук, президент GATC Health и бывший директор Управления национальной политики по борьбе с наркотиками при Белом доме, в пресс-релизе, предоставленном изданию Fierce. «Такой уровень точности возможен только благодаря искусственному интеллекту, и это представляет собой принципиально новый подход к лечению этого заболевания».
Команда Фаулер подготовила надежный пакет доклинических исследований для GATC-1021, и теперь планируется подать заявку на регистрацию нового исследуемого препарата и начать клинические испытания, сообщила она изданию Fierce. Фаулер также надеется проверить потенциал этого соединения при лечении других зависимостей и психических заболеваний, учитывая схожий механизм, лежащий в основе этих состояний.
Для Лойда, который не принимал непосредственного участия в этой работе, но ранее встречался с руководством GATC Health на конференции в Вашингтоне, округ Колумбия, компания проводит важную работу с группой пациентов, которая долгое время игнорировалась фармацевтической промышленностью.
«Индустрия не проявляла интереса к этой области, за исключением производства обезболивающих препаратов», — сказал он, отметив, что основными причинами являются стигматизация наркомании и трудности в работе с пациентами. Но потенциальное влияние нового метода лечения опиоидной зависимости огромно, поскольку это заболевание не щадит никого.
«Речь идёт о миллионах и миллионах жизней, — сказал Лойд. — Я думаю, они не понимают масштабов рынка».
Источник: www.fiercebiotech.com
