Umelá inteligencia identifikuje lieky, ktoré by sa nemali užívať spolu

Akýkoľvek liek užívaný perorálne musí prejsť sliznicou tráviaceho traktu. Pri tomto procese pomáhajú transportné proteíny nachádzajúce sa na bunkách lemujúcich tráviaci trakt. Pri mnohých liekoch však nie je známe, ktoré z týchto transportérov používajú na výstup z tráviaceho traktu. Identifikácia transportérov používaných špecifickými liekmi by mohla pomôcť zlepšiť liečbu pacienta, pretože ak sa dva lieky spoliehajú na rovnaký transportér, môžu sa navzájom ovplyvňovať a nemali by sa predpisovať spolu.

Výskumníci z MIT, nemocnice Brigham and Women’s Hospital a Dukeovej univerzity vyvinuli stratégiu na identifikáciu transportérov používaných rôznymi liekmi. Ich metóda využíva modely tkanív aj algoritmy strojového učenia. Už sa im podarilo zistiť, že jedno bežne predpisované antibiotikum a lieky na riedenie krvi sa môžu navzájom ovplyvňovať. 

Viac informácií o tom, ktoré transportéry pomáhajú liekom prechádzať tráviacim traktom, by takisto mohlo pomôcť vývojárom liekov zlepšiť vstrebávanie nových liekov pridaním pomocných látok, ktoré zlepšujú ich interakcie s transportérmi. Pre túto štúdiu výskumníci prispôsobili tkanivový model, ktorý vyvinuli v roku 2020, aby zmerali absorbovateľnosť daného lieku.

Táto experimentálna zostava založená na prasacom črevnom tkanive pestovanom v laboratóriu sa môže použiť na systematické vystavenie tkaniva rôznym liekovým kombináciám a zisťovanie, ako dobre sú absorbované. V každej časti tkaniva vedci vytvorili rôzne kombinácie transportérov, čo im umožnilo študovať, ako každý transportér interaguje s mnohými rôznymi liekmi.

Výskumníci pomocou tohto systému testovali 23 bežne používaných liekov, čo im umožnilo identifikovať transportéry používané každým z týchto liekov. Potom trénovali model strojového učenia na týchto údajoch, ako aj na údajoch z niekoľkých databáz liekov. Model sa naučil predpovedať, ktoré lieky budú interagovať s akými transportérmi, na základe podobností medzi chemickými štruktúrami liekov. 

Potom vedci pomocou tohto modelu analyzovali nový súbor 28 v súčasnosti používaných liekov, ako aj 1595 experimentálnych liekov. Tento skríning priniesol takmer 2 milióny predpovedí potenciálnych liekových interakcií. Pomocou tejto technológie by vývojári liekov mohli vyladiť formuláciu nových molekúl liekov, aby zabránili interakciám s inými liekmi alebo zlepšili ich vstrebateľnosť.

Zdroj: news.mit.edu.