В мире

MIT: ученые обучили ИИ анализировать совместимость лекарств

Как американские ученые использовали ИИ для улучшения лечения пациентов

Автор: Катерина Маринина

20 февраля 2024

Фото: RusPhotoBank

Команда из Массачусетского технологического института (MIT), женской больницы Бригама и Университета Дьюка разработала комплексный подход к идентификации транспортных белков, которые используются различными лекарствами для выхода из пищеварительной системы. Этот прорыв потенциально может значительно улучшить уход за пациентами, поскольку препараты, использующие один и тот же переносчик, могут взаимодействовать и не должны назначаться вместе. Пероральные препараты должны проходить через слизистую оболочку пищеварительного тракта, процессу способствуют белки-переносчики в клетках, выстилающих желудочно-кишечный тракт. До сих пор конкретные транспортеры, используемые многими лекарствами для этого выхода, были неизвестны, сообщает Центральная Служба Новостей.

С помощью моделей тканей и алгоритмов машинного обучения исследователи обнаружили взаимодействие между антибиотиком доксициклином и антикоагулянтом варфарином, что проложило путь к новым терапевтическим методам. Они адаптировали тканевую модель, разработанную ими в 2020 году, для измерения всасывания лекарственного средства. Эта установка, основанная на выращенной в лаборатории ткани кишечника свиньи, систематически изучает всасывание различных лекарственных форм.

Используя короткие нити РНК, называемые siRNA, для подавления экспрессии каждого транспортера в срезах ткани, исследователи смогли изучить, как каждый транспортер взаимодействует с целым рядом лекарств. Тестирование 23 широко используемых лекарств позволило им идентифицировать переносчики, используемые каждым лекарством. Затем они обучили модель машинного обучения с использованием этих данных и информации из нескольких баз данных лекарств, что позволило ей прогнозировать взаимодействия между лекарствами и переносчиками на основе их химической структуры.

Чтобы подтвердить эти прогнозы, команда проанализировала данные примерно 50 пациентов Массачусетской больницы общего профиля и женской больницы Бригама, которым был прописан доксициклин во время приема одного из этих препаратов. Эти данные показали, что назначение доксициклина увеличивало, а затем снижало уровень варфарина в крови у пациентов, уже принимавших препарат. Полученные результаты также подтвердили предсказания модели о том, что дигоксин, леветирацетам и такролимус влияют на всасывание доксициклина, причем ранее предполагалось, что только такролимус взаимодействует с доксициклином.