英矽智能利用其人工智能驅(qū)動(dòng)的靶點(diǎn)識(shí)別引擎，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的潛力靶點(diǎn)

香港和上海--由端到端人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)的臨床階段藥物研發(fā)公司英矽智能（Insilico Medicine）今天宣布，利用其自主研發(fā)的AI靶點(diǎn)識(shí)別引擎PandaOmics™，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)未經(jīng)報(bào)告的肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的潛在治療靶點(diǎn)。這項(xiàng)研究是英矽智能團(tuán)隊(duì)與Answer ALS項(xiàng)目合作完成的，后者是歷史上最大和最全面的ALS研究項(xiàng)目。該研究結(jié)果發(fā)表在6月28日出版的《Frontiers in Aging Neuroscience》雜志上。

全球范圍內(nèi)有超過(guò)70萬(wàn)人被確診患有ALS，這一疾病也被稱為盧伽雷氏癥，由于大腦和脊髓中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）不可逆退化，患者將逐步失去自主肌肉運(yùn)動(dòng)能力，比如：走路、說(shuō)話、吃飯，發(fā)展到最后甚至將喪失呼吸的能力。通常，ALS的疾病進(jìn)展迅速，從出現(xiàn)癥狀到走向死亡，患者的平均預(yù)期壽命僅有2-5年。遺憾的是，目前已獲批治療ALS的藥物并不能阻止或逆轉(zhuǎn)患者的功能喪失。

在這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)搜索大量的數(shù)據(jù)集尋找與疾病相關(guān)的基因，并識(shí)別可作為創(chuàng)新療法的潛在靶點(diǎn)?？茖W(xué)家們利用英矽智能自主研發(fā)的AI靶點(diǎn)識(shí)別引擎分析了來(lái)自公共數(shù)據(jù)集的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）樣本表達(dá)譜，以及來(lái)自Answer ALS項(xiàng)目的由誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞分化成的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元（diMN）表達(dá)譜。經(jīng)過(guò)分析，團(tuán)隊(duì)從CNS樣本和diMN樣本中確定了17個(gè)高置信度靶點(diǎn)和11個(gè)全新的靶點(diǎn)。

研究人員進(jìn)一步在模擬了ALS最常見(jiàn)遺傳原因的C9ALS果蠅模型中對(duì)這些靶點(diǎn)展開(kāi)驗(yàn)證，其中有18個(gè)靶點(diǎn)（64%）被證明與ALS的神經(jīng)退行性癥狀具有適度或強(qiáng)相關(guān)性。值得注意的是，這18個(gè)具有前景的靶點(diǎn)中涵蓋8個(gè)未經(jīng)報(bào)告過(guò)的基因KCNB2、KCNS3、ADRA2B、NR3C1、P2RY14、PPP3CB、PTPRC和RARA，研究證明通過(guò)抑制這些靶點(diǎn)，ALS的神經(jīng)退行性癥狀得到減緩。所有的潛在靶點(diǎn)均被披露在已發(fā)表論文和ALS.AI網(wǎng)站上。

英矽智能創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士表示，“這項(xiàng)合作研究表明，將人類智能與人工智能相結(jié)合，可以讓我們?cè)谀切┚哂懈叨任幢粷M足臨床需求的疾病獲得突破，發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)。這項(xiàng)研究?jī)H僅只是開(kāi)始。”

該研究由英矽智能大灣區(qū)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人潘穎博士主導(dǎo)，其他來(lái)自英矽智能的合著者包括創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Zhavoronkov博士，聯(lián)合首席執(zhí)行官兼首席科學(xué)官任峰博士，以及生物部負(fù)責(zé)人王菊博士。另外，來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院、麻省總醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院、梅奧診所、蘇黎世大學(xué)、福貝生物科技、清華大學(xué)和巴克老齡化研究中心的研究人員也對(duì)該項(xiàng)研究做出了貢獻(xiàn)。

英矽智能聯(lián)合首席執(zhí)行官兼首席科學(xué)官任峰博士表示，“這是一個(gè)絕佳的例子，證明了我們的人工智能生物平臺(tái)PandaOmics在靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方面的能力。令人印象深刻的是，人工智能所識(shí)別的約70%靶點(diǎn)（28個(gè)中的18個(gè)）在臨床前動(dòng)物模型中得到了驗(yàn)證。我們正在深化合作，將其中的一些靶點(diǎn)推向臨床試驗(yàn)階段。同時(shí)，我們也將進(jìn)一步擴(kuò)大PandaOmics™的使用范圍，利用它來(lái)發(fā)現(xiàn)其他疾病領(lǐng)域如腫瘤、免疫和纖維化疾病的新靶點(diǎn)。”

清華大學(xué)教授、福貝生物科技創(chuàng)始人魯白博士表示，“從由人工智能驅(qū)動(dòng)在海量數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)，到在多個(gè)模型系統(tǒng)中（果蠅、小鼠、iPSC）進(jìn)行生物驗(yàn)證，再到通過(guò)研究者發(fā)起的試驗(yàn)（IIT）進(jìn)行快速臨床測(cè)試，這代表了一種新的趨勢(shì)，有望大大降低藥物開(kāi)發(fā)的成本和時(shí)間。更重要的是成功率的提升，特別是針對(duì)神經(jīng)退行性疾病而言。我們非常高興成為這個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的一部分，并期待之后對(duì)這些新靶點(diǎn)展開(kāi)臨床驗(yàn)證。”

Robert Packard ALS研究中心、Answer ALS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Jeffrey D. Rothstein博士表示，“我們很高興看到Answer ALS的數(shù)據(jù)被用來(lái)識(shí)別ALS的潛在致病通路和候選藥物。正如這個(gè)前所未有的項(xiàng)目所設(shè)想的，英矽智能的研究正在幫助改變ALS創(chuàng)新療法的研發(fā)進(jìn)程。”

麻省總醫(yī)院Healey & AMG ALS中心主任、哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)主任、本文通訊作者M(jìn)erit Cudkowicz博士表示，“非常興奮看到人工智能的力量可以幫助理解ALS的生物學(xué)機(jī)制。經(jīng)Sean Healey和他的朋友介紹，我認(rèn)識(shí)了Alex Zhavoronkov博士和英矽智能團(tuán)隊(duì)。在溝通中，我們看到了將英矽智能團(tuán)隊(duì)與Answer ALS的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)結(jié)合所帶來(lái)的潛力。我們期待著下一步將這些知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為開(kāi)發(fā)ALS創(chuàng)新靶點(diǎn)的新療法。”

自2016年以來(lái)，英矽智能一直致力于與志同道合的合作伙伴利用PandaOmics™進(jìn)行ALS靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和藥物再利用的研究。這項(xiàng)研究進(jìn)一步驗(yàn)證了PandaOmics™作為一種人工智能工具，能夠識(shí)別對(duì)ALS神經(jīng)退行性癥狀具有潛在作用的治療靶點(diǎn)，為更好了解ALS疾病機(jī)制和研發(fā)創(chuàng)新藥物提供了新的途徑。