인공지능(AI) 머신러닝은 과학자와 연구자가 질병 및 상태에 대한 새로운 치료법을 찾는 데 도움이 된다. Cancer Discovery에 발표된 새로운 연구는 AI 머신러닝이 어떻게 불치의 소아 뇌암에 대한 새로운 가능한 치료법을 식별할 수 있는지 보여준다.

 

미만성 내인성 교뇌교종(DIPG)은 연구 연구를 주도한 런던의 암 연구 연구소(Institute of Cancer Research)와 Royal Marsden NHS Foundation Trust의 과학자들에 따르면 난치성 침윤성 신경교종, DIPG의 전체 생존 중앙값은 9개월에서 1년 사이이다.

 

"불치의 뇌간 종양 DIPG를 가진 환자의 25%는 ACVR1에 체세포 활성화 돌연변이를 가지고 있지만 수용체를 표적으로 하는 승인된 약물은 없다."고 연구원들은 말했다.

 

연구원들은 BenevolentAI의 지식 그래프에서 10억 개 이상의 관계 가장자리가 있는 4천만 개 이상의 문서를 사용하여 미만성 내재뇌교종에서 ACVR1 돌연변이를 표적으로 할 수 있는 약물을 찾으려고 했다. BenevolentAI 지식 그래프를 통해 과학자는 기존 약물을 새로운 치료법으로 재활용하는 방법과 같은 새로운 통찰력을 컴퓨터를 통해 발견할 수 있다.

 

연구자들은 “임상 맥락에서 빠르게 탐색할 수 있는 ACVR1에 대한 활성이 있는 승인된 약물을 찾기 위해 ALK2 단백질에 억제 효과가 있을 수 있는 화합물에 대한 지식 그래프를 검색했다”고 썼다. "이 접근 방식에는 중추 신경계(CNS) 침투가 알려진 약물을 찾아야 할 필요성이 내재되어 있다."

 

BenevolentAI 지식 그래프는 ALK2 효소 활성을 억제하는 850개 이상의 화합물을 식별하고, 효능의 우선 순위를 지정하고, 규제 승인 상태를 식별했다. AI 플랫폼은 치료 용량으로 ALk2를 억제하는 데 필요한 농도에서 중추 신경계에 침투하는 승인된 약물이 없음을 발견했다. AI 머신러닝 알고리즘은 유망하지만 혈액 뇌 장벽을 효과적으로 통과하는 능력이 부족한 4가지 화합물(반데타닙, 다사티닙, 크리조티닙 및 닌테다닙)을 식별했다.

 

"따라서 우리는 추정되는 ACVR1 억제제와 약물 전달체 매개 유출을 방해하는 것으로 알려진 다른 약물의 조합이 이전에 인간에게 안전한 것으로 나타났는지 여부를 문의했다."라고 과학자들은 공유했다.

 

AI 플랫폼을 사용하여 조합이 효과적인지 확인하는 것 외에도 연구자들은 억제제 조합에 의해 방해될 수 있는 잠재적 피드백 메커니즘에 대해 화합물을 평가했다.

 

연구진은 "인공지능을 사용하여 신호 전달 및 약동학적 시너지 효과를 기반으로 이 어린이들에게서 반데타닙과 에베롤리무스의 새로운 조합을 실험적 및 임상적으로 식별하고 검증한다"라고 보고했다.

 

과학자들은 미만성 내재뇌교종을 가진 쥐의 뇌에서 새로운 약물 조합을 평가한 결과 치료를 받은 쥐의 생존이 14% 연장되었음을 발견했다. 또한, 에베로리무스는 반데타닙만 사용했을 때보다 쥐의 뇌에서 반데타닙 농도 중앙값을 56% 증가시키는 것으로 나타났다.

 

국립암연구소(NCI)에 따르면, 반데타닙은 이미 미국 식품의약국(FDA)에서 국소 진행성으로 수술로 제거할 수 없는 갑상선 수질암이나 다른 신체 부위로 전이된 전이성 갑상선 수질암 치료제로 승인된 약물이다.

 

에베롤리무스는 NCI에 따라 유방암, 췌장암, 위장관암, 폐암 신장 세포 암종 및 뇌실막하 거대 세포 성상세포종을 치료하는 FDA 승인을 받았다.

 

연구원들은 DIPG가 있는 4명의 어린이를 대상으로 AI 예측된 반데타닙과 에베롤리무스의 조합을 평가하고 ACVR1 돌연변이를 확인했다. 다음 단계는 테스트를 확장하고 본격적인 임상 시험에 참여하여 이것이 미만성 내인성 뇌교종을 가진 어린이에게 도움이 될 수 있는지 평가하는 것이다.

 

 

 
입력 : 2021.10.11 00:08    출처 : https://www.psychologytoday.com/us/blog/the-future-brain/202110/ai-finds-potential-treatment-incurable-pediatric-brain-cancer
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