Medicamentos descobertos por IA prometem retardar o envelhecimento

Descobrindo senolíticos de moléculas pequenas com redes neurais profundas que podem ajudar a retardar o envelhecimento e tornar as pessoas mais saudáveis. Esses novos medicamentos são chamados de senolíticos, ajudam a remover células antigas que podem causar problemas como câncer, doenças cardíacas e perda de memória. Os pesquisadores encontraram três novos senolíticos que funcionam bem e são mais seguros do que outros medicamentos similares

Pesquisadores da Integrated Biosciences, uma empresa de biotecnologia que combina biologia sintética e aprendizado de máquina para combater o envelhecimento, demonstra o poder da inteligência artificial (IA) para descobrir novos compostos senolíticos, uma classe de pequenas moléculas sob intenso estudo por sua capacidade de suprimir processos relacionados à idade, como fibrose, inflamação e câncer. O papel, “Descobrindo senolíticos de moléculas pequenas com redes neurais profundas”, escrito em colaboração com pesquisadores do Massachusetts

Institute of Technology (MIT) e do Broad Institute of MIT e Harvard, descreve a triagem guiada por IA de mais de 800.000 compostos para revelar três drogas candidatos com eficácia comparável e propriedades químicas medicinais superiores às dos senolíticos atualmente sob investigação.

“Este resultado da pesquisa é um marco significativo tanto para a pesquisa de longevidade quanto para a aplicação de inteligência artificial à descoberta de medicamentos”, disse Felix Wong, Ph.D., cofundador da Integrated Biosciences e primeiro autor da publicação. “Esses dados demonstram que podemos explorar o espaço químico in silico e emergir com vários compostos antienvelhecimento candidatos com maior probabilidade de sucesso na clínica, em comparação até mesmo com os exemplos mais promissores desse tipo que estão sendo estudados hoje”.

Os senolíticos são compostos que induzem seletivamente a apoptose, ou morte celular programada, em células senescentes que não estão mais se dividindo. Uma característica do envelhecimento, as células senescentes têm sido implicadas em um amplo espectro de doenças e condições relacionadas à idade, incluindo câncer, diabetes, doenças cardiovasculares e doença de Alzheimer. Apesar dos resultados clínicos promissores, a maioria dos compostos senolíticos identificados até o momento foram prejudicados por baixa biodisponibilidade e efeitos colaterais adversos.

A Integrated Biosciences foi fundada em 2022 para superar esses obstáculos, visar outras marcas negligenciadas do envelhecimento e promover o desenvolvimento de medicamentos antienvelhecimento de maneira mais geral, usando inteligência artificial, biologia sintética e outras ferramentas de última geração.

“Uma das rotas mais promissoras para tratar doenças relacionadas à idade é identificar intervenções terapêuticas que removem seletivamente essas células do corpo, de maneira semelhante à forma como os antibióticos matam as bactérias sem prejudicar as células hospedeiras.

Os compostos que descobrimos exibem alta seletividade, bem como as propriedades químicas medicinais favoráveis necessárias para produzir uma droga bem-sucedida”, disse Satotaka Omori, Ph.D., Chefe de Biologia do Envelhecimento da Integrated Biosciences e primeiro autor conjunto da publicação. “Acreditamos que os compostos descobertos usando nossa plataforma terão melhores perspectivas em ensaios clínicos e, eventualmente, ajudarão a restaurar a saúde de indivíduos idosos”.

Em seu novo estudo, os pesquisadores da Integrated Biosciences treinaram redes neurais profundas em dados gerados experimentalmente para prever a atividade senolítica de qualquer molécula.

Usando esse modelo de IA, eles descobriram três compostos senolíticos altamente seletivos e potentes de um espaço químico de mais de 800.000 moléculas. Todos os três exibiram propriedades químicas sugestivas de alta biodisponibilidade oral e apresentaram perfis de toxicidade favoráveis em testes de hemólise e genotoxicidade. Análises estruturais e bioquímicas indicam que todos os três compostos se ligam a Bcl-2, uma proteína que regula a apoptose e também é um alvo da quimioterapia.

Experimentos que testaram um dos compostos em camundongos de 80 semanas, correspondendo aproximadamente a humanos de 80 anos, descobriram que ele eliminava as células senescentes e reduzia a expressão de genes associados à senescência nos rins. “Este trabalho ilustra como a IA pode ser usada para aproximar a medicina das terapias que abordam o envelhecimento, um dos desafios fundamentais da biologia”, disse James J. Collins, Ph.D., Termeer Professor of Medical Engineering and Science no

MIT. e presidente fundador do Conselho Consultivo Científico de Biociências Integradas. “A Biociências Integradas está se baseando na pesquisa básica que meu laboratório acadêmico realizou na última década, mostrando que podemos direcionar as respostas ao estresse celular usando sistemas e biologia sintética. Este tour de force experimental e a plataforma estelar que o produziu fazem com que este trabalho se destaque no campo da descoberta de medicamentos e conduzirá a um progresso substancial na pesquisa da longevidade”.