AI prognostiziert eine wirksame Behandlung seltener Erkrankungen mit vorhandenen Medikamenten

Nach dem Durchkämmen von 4.000 bestehenden Medikamenten half ein Tool für künstliche Intelligenz, ein Tool aufzudecken, das das Leben eines Patienten mit idiopathischer multizentrischer Castleman -Krankheit (IMCD) rettete. Diese seltene Krankheit hat eine besonders schlechte Überlebensrate und nur wenige Behandlungsoptionen. Der Patient könnte der erste von vielen sein, das sein Leben durch ein KI -Vorhersagesystem rettet, das möglicherweise für andere seltene Bedingungen gelten könnte.

Detailliert in einem neuen Papier veröffentlicht in NejmEine Gruppe, die von Forschern an der Perelman School of Medicine der Universität von Pennsylvania geleitet wird, verwendete eine AI-Technik namens maschinelles Lernen, um zu bestimmen, dass Adalimumab-A-monoklonaler Antikörper, das von der FDA genehmigt ist, um Bedingungen zu behandeln, die von Arthritis reichen, die von Arthritis reichen, die wahrscheinlich für IMCD-Neuer behandelt werden.

Parallel dazu fanden auch Experimente, die vom Studienteam durchgeführt wurden, auch, dass das spezifische Protein, das Adalimumab hemmt, als Tumornekrosefaktor (TNF) bezeichnet, möglicherweise eine Schlüsselrolle bei IMCD spielte. Sie erkannten erhöhte TNF -Signalwerte bei Patienten mit den schwersten Formen von IMCD. Eine weitere Analyse zeigte, dass Immunzellen von IMCD -Patienten bei Aktivierung mehr TNF produzieren als gesunde Personen.

Der hochrangige Autor der Studie, David Fajgenbaum, MD, Associate Professor für Translationsmedizin und menschliche Genetik, und der Arzt des Patienten in der Studie, Luke Chen, Hämatologe am Vancouver General Hospital in Vancouver, BC, entschied sich, diesen TNF -Inhibitor zum ersten Mal in einem IMCD -Patienten zu versuchen.

„Der Patient in dieser Studie trat in die Hospizversorgung ein, aber jetzt ist er fast zwei Jahre nach Remission“, sagte Fajgenbaum, der auch Mitbegründer eines gemeinnützigen Organisation namens jedes Heilmittel ist. „Dies ist nicht nur für diesen Patienten und IMCD bemerkenswert, sondern auch für die Auswirkungen auf die Verwendung von maschinellem Lernen, um Behandlungen für noch mehr Bedingungen zu finden.“

Der Prozess der Verwendung eines bestehenden Arzneimittels für einen anderen Zweck als seine anfängliche Absicht, die als Drogenumzusetzung bezeichnet wird. Viele Krankheiten können sehr unterschiedliche Symptome, Prognose oder sogar verursachen, aber sie können einige zugrunde liegende Verbindungen im Körper als häufige genetische Mutationen oder molekulare Trigger aufweisen-und können daher mit demselben Arzneimittel behandelt werden.

Fajgenbaum hat selbst imcd und fand durch seine Forschung seine eigene lebensrettende, Behandlung vor mehr als einem Jahrzehnt, die ihn seitdem in Remission gehalten hat. Die Erfahrung inspirierte ihn, sich der Fakultät der Universität von Pennsylvania anzuschließen und jede Heilung mitzumachen, um lebensrettendere, wiederholende Behandlungen freizuschalten. Die Organisation versucht, die Fähigkeit der künstlichen Intelligenz zu nutzen, astronomische Datenniveaus zu untersuchen, um bereits zugelassene Medikamente zu analysieren, die als potenzielle Behandlungen für Menschen mit seltenen Krankheiten dienen könnten.

Die in dieser Studie verwendete KI-Plattform wurde auf der Pionierarbeit von Studien-Co-Autoren Chunyu MA, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter, und David Koslicki, einem außerordentlichen Professor für Informatik und Ingenieurwesen, Biologie, und dem Huck Institute of the Life Sciences, aufgebaut.

Noch ein Versuch

Der in dieser Studie beschriebene Patient machte sich in die Hospizversorgung, da mehrere Behandlungen ihn im Laufe der Zeit nicht bestanden hatten.

Idiopathische multizentrische Castleman -Krankheit ist eine Zytokinsturmstörung. Zytokinstürme sind durch eine übertriebene und schädliche Reaktion durch das Immunsystem gekennzeichnet, in dem zu viele entzündliche Zytokine (Proteine ​​im Immunsystem, die eine Rolle in der Art und Weise spielen, wie Zellen miteinander kommunizieren) freigesetzt werden) und können die Gewebe und Organe des Körpers beschädigen. Diejenigen mit IMCD können infolgedessen eine Schwellung der Lymphknoten, Entzündungen im gesamten Körper und lebensbedrohliches Multi-Organ-Versagen erleben.

Der Patient der Studie hatte viele dieser Probleme erlebt, bis er mit Adalimumab behandelt wurde.

Die nächsten Schritte

Während die Castleman-Krankheit in den USA jedes Jahr relativ selten imeter 5000 diagnostiziert wird, könnten die Ergebnisse dieser Studie das Leben viel mehr retten.

Es gibt wahrscheinlich einige hundert Patienten in den USA und wenige tausend Patienten auf der ganzen Welt, die jedes Jahr inmitten eines tödlichen Aufflackerns wie dieser Patient erlebt haben. Es sind mehr Forschung erforderlich, aber ich hoffe, dass viele von ihnen von dieser neuen Behandlung profitieren könnten. „

David Fajgenbaum, MD, Associate Professor für Translationsmedizin und menschliche Genetik

Die Studie zeigt die Bedeutung und Kraft der Kombination einer Reihe von wissenschaftlichen Ansätzen im Vergleich zur Verwendung von KI-, Laborarbeits- oder klinischen Forschungsmethoden.

Fajgenbaum und sein Team bereiten sich darauf vor, in diesem Jahr eine klinische Studie mit der Wirksamkeit eines anderen wiederverwendeten Arzneimittels, diesem einen Jak1/2 -Inhibitor, auf IMCD zu starten.

Diese Studie wurde durch Zuschüsse des National Heart, Lung und Blood Institute (R01HL141408), der Food and Drug Administration (R01FD007632), vom Nationalen Zentrum für Fortschritte für die Translationswissenschaften (NCATs) (OT2TR003428) sowie für fortgeschrittene Forschungsprojekten (NCATs) unterstützt. Cure, Bioaegis und die Initiative „NCATS Biomedical Data Übersetzer“; Die Chan Zuckerberg -Initiative, Lyda Hill Philanthropies, Arnold Ventures, die Elevate Prize Foundation und die Carolyn Smith Foundation.

Quellen: