香港和上海--由端到端人工智能（AI）驅(qū)動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靶點識別引擎PandaOmics?，發(fā)現(xiàn)了多個未經(jīng)報告的肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的潛在治療靶點。這項研究是英矽智能團隊與Answer ALS項目合作完成的，后者是歷史上最大和最全面的ALS研究項目。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70萬人被確診患有ALS，這一疾病也被稱為盧伽雷氏癥，由于大腦和脊髓中運動神經(jīng)細胞（神經(jīng)元）不可逆退化，患者將逐步失去自主肌肉運動能力，比如：走路、說話、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。

　　在這項研究中，團隊通過搜索大量的數(shù)據(jù)集尋找與疾病相關(guān)的基因，并識別可作為創(chuàng)新療法的潛在靶點?？茖W(xué)家們利用英矽智能自主研發(fā)的AI靶點識別引擎分析了來自公共數(shù)據(jù)集的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）樣本表達譜，以及來自Answer ALS項目的由誘導(dǎo)性多功能干細胞分化成的運動神經(jīng)元（diMN）表達譜。經(jīng)過分析，團隊從CNS樣本和diMN樣本中確定了17個高置信度靶點和11個全新的靶點。

　　研究人員進一步在模擬了ALS最常見遺傳原因的C9ALS果蠅模型中對這些靶點展開驗證，其中有18個靶點（64%）被證明與ALS的神經(jīng)退行性癥狀具有適度或強相關(guān)性。值得注意的是，這18個具有前景的靶點中涵蓋8個未經(jīng)報告過的基因KCNB2、KCNS3、ADRA2B、NR3C1、P2RY14、PPP3CB、PTPRC和RARA，研究證明通過抑制這些靶點，ALS的神經(jīng)退行性癥狀得到減緩。所有的潛在靶點均被披露在已發(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，可以讓我們在那些具有高度未被滿足臨床需求的疾病獲得突破，發(fā)現(xiàn)新靶點。這項研究僅僅只是開始?！?/p>

　　該研究由英矽智能大灣區(qū)團隊負責(zé)人潘穎博士主導(dǎo)，其他來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，以及生物部負責(zé)人王菊博士。另外，來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該項研究做出了貢獻。

　　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，“這是一個絕佳的例子，證明了我們的人工智能生物平臺PandaOmics在靶點發(fā)現(xiàn)方面的能力。令人印象深刻的是，人工智能所識別的約70%靶點（28個中的18個）在臨床前動物模型中得到了驗證。我們正在深化合作，將其中的一些靶點推向臨床試驗階段。同時，我們也將進一步擴大PandaOmics?的使用范圍，利用它來發(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?！?/p>

　　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)動在海量數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)靶點，到在多個模型系統(tǒng)中（果蠅、小鼠、iPSC）進行生物驗證，再到通過研究者發(fā)起的試驗（IIT）進行快速臨床測試，這代表了一種新的趨勢，有望大大降低藥物開發(fā)的成本和時間。更重要的是成功率的提升，特別是針對神經(jīng)退行性疾病而言。我們非常高興成為這個國際研究團隊的一部分，并期待之后對這些新靶點展開臨床驗證?！?/p>

　　Robert Packard ALS研究中心、Answer ALS項目負責(zé)人Jeffrey D. Rothstein博士表示，“我們很高興看到Answer ALS的數(shù)據(jù)被用來識別ALS的潛在致病通路和候選藥物。正如這個前所未有的項目所設(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)進程?！?/p>

　　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Merit 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)機制。經(jīng)Sean Healey和他的朋友介紹，我認識了Alex Zhavoronkov博士和英矽智能團隊。在溝通中，我們看到了將英矽智能團隊與Answer ALS的多學(xué)科團隊結(jié)合所帶來的潛力。我們期待著下一步將這些知識真正轉(zhuǎn)化為開發(fā)ALS創(chuàng)新靶點的新療法。”

　　自2016年以來，英矽智能一直致力于與志同道合的合作伙伴利用PandaOmics?進行ALS靶點發(fā)現(xiàn)和藥物再利用的研究。這項研究進一步驗證了PandaOmics?作為一種人工智能工具，能夠識別對ALS神經(jīng)退行性癥狀具有潛在作用的治療靶點，為更好了解ALS疾病機制和研發(fā)創(chuàng)新藥物提供了新的途徑。