Οι ερευνητές χρησιμοποιούν την τεχνητή νοημοσύνη για να προβλέψουν ενώσεις που θα μπορούσαν να εξουδετερώσουν την τριχόπτωση

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν την τεχνητή νοημοσύνη για να προβλέψουν ενώσεις που θα μπορούσαν να εξουδετερώσουν την τριχόπτωση

Η τριχόπτωση είναι ανεπιθύμητη για πολλούς άνδρες -? και γυναίκες -? γιατί το χτένισμα συχνά συνδέεται στενά με την αυτοπεποίθηση. Και ενώ μερικοί άνθρωποι το ασπάζονται, άλλοι εύχονται να ξαναβγάλουν τα χαμένα τους σκέλη. Τώρα οι ερευνητές που αναφέρουν στο Nano Letters της ACS χρησιμοποίησαν τεχνητή νοημοσύνη (AI) για να προβλέψουν ενώσεις που θα μπορούσαν να εξουδετερώσουν τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου που προκαλούν απώλεια μαλλιών στο τριχωτό της κεφαλής. Χρησιμοποιώντας τον καλύτερο υποψήφιο, κατασκεύασαν ένα επίθεμα μικροβελόνας με απόδειξη της ιδέας και αναγέννησαν αποτελεσματικά τα μαλλιά σε ποντίκια.

Οι περισσότεροι άνθρωποι με σημαντική τριχόπτωση υποφέρουν από ανδρογενή αλωπεκία, γνωστή και ως φαλάκρα ανδρών ή γυναικών. Σε αυτή την κατάσταση, οι θύλακες των τριχών μπορεί να καταστραφούν από ανδρογόνα, φλεγμονή ή υπερπροσφορά ενεργών ειδών οξυγόνου όπως οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου. Όταν τα επίπεδα των ελεύθερων ριζών οξυγόνου είναι πολύ υψηλά, μπορούν να κατακλύσουν τα αντιοξειδωτικά ένζυμα του σώματος που συνήθως τις κρατούν υπό έλεγχο. Η δισμουτάση του υπεροξειδίου (SOD) είναι ένα από αυτά τα ένζυμα και οι ερευνητές δημιούργησαν πρόσφατα μιμητικά SOD που ονομάζονται «νανοένζυμα». Αλλά μέχρι στιγμής, αυτές που έχουν αναφερθεί δεν είναι πολύ καλές στην απομάκρυνση των ελεύθερων ριζών οξυγόνου. Έτσι, η Lina Wang, ο Zhiling Zhu και οι συνεργάτες του θέλησαν να δουν εάν η μηχανική μάθηση, μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης, θα μπορούσε να τους βοηθήσει να αναπτύξουν ένα καλύτερο νανοένζυμο για τη θεραπεία της τριχόπτωσης.

Οι ερευνητές επέλεξαν ενώσεις θειοφωσφορικών μετάλλων μεταπτώσεως ως πιθανές υποψήφιες νανοζύμες. Δοκίμασαν μοντέλα μηχανικής μάθησης με 91 διαφορετικούς συνδυασμούς μετάλλων μετάπτωσης, φωσφορικών και θειικών αλάτων και οι τεχνικές προέβλεπαν ότι το MnPS3 θα είχε την ισχυρότερη ικανότητα που μοιάζει με SOD. Στη συνέχεια, τα νανοφύλλα MnPS3 συντέθηκαν με χημική μεταφορά ατμών μαγγανίου, κόκκινου φωσφόρου και σκόνης θείου. Σε αρχικές δοκιμές με κύτταρα ινοβλαστών ανθρώπινου δέρματος, τα νανοφυλλά μείωσαν σημαντικά τα επίπεδα των ενεργών ειδών οξυγόνου χωρίς να προκαλέσουν καμία βλάβη.

Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, η ομάδα ετοίμασε επιθέματα μικροβελόνας MnPS3 και τα χρησιμοποίησε για τη θεραπεία μοντέλων ποντικών που προσβλήθηκαν από ανδρογενή αλωπεκία. Μέσα σε 13 ημέρες, τα ζώα αναγέννησαν πιο χοντρές τρίχες που κάλυπταν τις προηγουμένως φαλακρές πίσω άκρες τους πιο πυκνά από τα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με τεστοστερόνη ή μινοξιδίλη. Οι ερευνητές λένε ότι η μελέτη τους παρήγαγε μια θεραπεία Nanozyme για την αναγέννηση των μαλλιών και έδειξε τη δυνατότητα υπολογιστικών μεθόδων που θα χρησιμοποιηθούν στην ανάπτυξη μελλοντικών θεραπευτικών Nanozyme.

Πηγή:

Αμερικανική Χημική Εταιρεία

Αναφορά:

Zhang, C., et αϊ. (2022) Καθοδηγούμενη από μηχανική μάθηση ανακάλυψη νανοζυμών υπεροξειδικής δισμουτάσης για την ανδρογενετική αλωπεκία. Νανο γράμματα. doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03119.

.