Forskere bruger kunstig intelligens til at forudsige forbindelser, der kan neutralisere hårtab

Forskere bruger kunstig intelligens til at forudsige forbindelser, der kan neutralisere hårtab

Hårtab er uønsket for mange mænd -; og kvinder -; fordi frisure ofte er tæt forbundet med selvtillid. Og mens nogle mennesker omfavner det, ønsker andre, at de kunne vokse deres tabte tråde igen. Nu har forskere, der rapporterer i ACS's Nano Letters, brugt kunstig intelligens (AI) til at forudsige forbindelser, der kunne neutralisere hårtabsfremkaldende reaktive iltarter i hovedbunden. Ved at bruge den bedste kandidat konstruerede de et proof-of-concept mikronåleplaster og regenererede effektivt hår hos mus.

De fleste mennesker med betydeligt hårtab lider af androgen alopeci, også kendt som mandlig eller kvindelig skaldethed. I denne tilstand kan hårsækkene blive beskadiget af androgener, betændelse eller et overudbud af reaktive iltarter såsom frie iltradikaler. Når niveauet af frie iltradikaler er for højt, kan de overvælde kroppens antioxidantenzymer, der normalt holder dem i skak. Superoxiddismutase (SOD) er et af disse enzymer, og forskere har for nylig skabt SOD-mimikere kaldet "nanozymer". Men indtil videre er dem, der er blevet rapporteret, ikke særlig gode til at fjerne frie iltradikaler. Så Lina Wang, Zhiling Zhu og kolleger ville se, om maskinlæring, en form for kunstig intelligens, kunne hjælpe dem med at udvikle et bedre nanozym til behandling af hårtab.

Forskerne valgte overgangsmetal thiophosphatforbindelser som potentielle nanozym-kandidater. De testede maskinlæringsmodeller med 91 forskellige overgangsmetal-, fosfat- og sulfatkombinationer, og teknikkerne forudsagde, at MnPS3 ville have den stærkeste SOD-lignende evne. Dernæst blev MnPS3 nanoark syntetiseret ved kemisk damptransport af mangan, rødt fosfor og svovlpulver. I indledende test med humane hudfibroblastceller reducerede nanoarkene signifikant niveauet af reaktive oxygenarter uden at forårsage nogen skade.

Baseret på disse resultater forberedte holdet MnPS3-mikronåleplastre og brugte dem til at behandle musemodeller, der er ramt af androgen alopeci. Inden for 13 dage regenererede dyrene tykkere hårstrå, der dækkede deres tidligere skaldede bagspidser tættere end mus behandlet med testosteron eller minoxidil. Forskerne siger, at deres undersøgelse både producerede en Nanozyme-behandling til regenerering af hår og demonstrerede potentialet for beregningsmetoder, der kan bruges i udviklingen af ​​fremtidige Nanozyme-terapier.

Kilde:

American Chemical Society

Reference:

Zhang, C., et al. (2022) Machine Learning Guided Discovery of Superoxide Dismutase Nanozymes for androgenetic alopeci. Nano bogstaver. doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03119.

.