ИИ в борьбе с опиоидной зависимостью: новый препарат снижает тягу к фентанилу у крыс

Недавно опубликованное исследование на страницах журнала Proceedings of the National Academy of Sciences доказывает: искусственный интеллект теперь претендует на место врача, предлагая новое лекарство против опиоидной зависимости у подопытных животных. Основная ставка — воздействие на определённые серотониновые рецепторы в мозге, чтобы вернуть на место связи, испорченные тягой к фентанилу. По словам создателей, именно этот путь может привести к появлению эффективных и не вызывающих зависимости методов лечения для людей с опиоидной зависимостью.

Проблема не нова: миллионы страдают от зависимости, и именно синтетики вроде фентанила довели ситуацию до национального кризиса в Штатах. Новое лекарство принципиально отличается: оно не содержит опиоидов и воздействует не на те рецепторы, к которым прилипли старые препараты вроде метадона и бупренорфина, а на обиженные жизнью серотониновые цепочки, отвечающие за мотивацию и обучение.

Кристи Фаулер из Калифорнийского университета Ирвайна утверждает: "Ещё чуть-чуть, и опиоидный апокалипсис коснётся всех — тут матери, отцы, сестры, братья и дети". Фармацевтическим компаниям, которые долго игнорировали этот рынок, придётся вспомнить, что "наркоманы" — это тоже чьи-то родственники.

Проверка новинки началась банально: искусственный интеллект сразился с завалами генетических и химических данных из посмертных образцов мозга людей, пострадавших от опиоидов. Тут нашлись две подходящие мишени — типы серотониновых рецепторов. Система нагенерировала целую пачку потенциальных веществ, из которых под микроскопный свет попали GATC-021 и GATC-1021.

Первое из них, признаться, подкачало: кроме атаки на нужный рецептор, вызывало нежелательные эффекты, у лабораторных крыс снижалась обычная суетливость. Второе — GATC-1021 — попало в яблочко: точечно активировало нужные цепи, но не мешало крысам жить их насыщенной лабораторной жизнью.

Ещё интереснее шли эксперименты с фентанилом на крысах: им вшивали венозные катетеры и давали возможность самим колоться, нажимая на рычаг, чтобы отслеживать настоящую тягу. После приёма препаратов оба вещества снизили расход фентанила, но GATC-1021 удерживало эффект все пять дней, снижая "тягу" у грызунов более чем на 60%. Примечательно: препарат активировал те же серотониновые пути, что обычно задействованы психоделиками, но судорожных подергиваний у крыс не было — галлюцинаций не возникло.

На молекулярном уровне эффект был заметен: у леченых крыс больше "гибких" дендритных шипиков в мозге — признак возрождающейся работоспособности. Генетические анализы показали: фентанил разрушает паттерны активности генов, а новый препарат помог вернуть их к полезной работе.

Не всё AI угадал: он предполагал, что для лучшего проникновения препарата в мозг нужно добавить сульбутиамин (витамин B1), но тесты на животных показали: средство и так работает лучше.

Фаулер подчёркивает: несмотря на успехи, лекарство ещё далеко от продажи — нужны годы тестов и одобрения FDA. Учёные хотят узнать, поможет ли оно людям с тревожными и депрессивными расстройствами на фоне опиоидной зависимости.

Статья "AI-derived therapeutic development of a serotonin receptor–targeting drug for the treatment of opioid use disorder" написана большой командой исследователей, включая Валерию Лаллай, Сэмюэла Хо и Кристи Д. Фаулер.