27, 11月 2022
Deep Genomics:结合 AI 与 RNA 生物学关注遗传疾病治疗

Deep Genomics 使用 AI 和机器学习,对基于转化核苷酸的遗传疾病疗法进行编程和优先排序。

RNA 作为一种治疗方式已经在全球范围内出现,新药被批准用于罕见疾病和疫苗。这仅仅是个开始。每个人一生中都会面临遗传病。而且,由于可以对 RNA 疗法进行编程以精确针对遗传原因,他们可以设想解决大多数遗传条件。寻找疗法需要挖掘 RNA 生物学数据。但是,这些数据庞大、复杂且势不可挡,这使得药物发现的标准方法过于缓慢且成本高昂。

Deep Genomics 提供了解决方案:他们的 AI Workbench 解决了 RNA 生物学的复杂性,识别了新的靶标,并评估了数千种可能性,以确定最佳的治疗候选者。

AI Workbench 使研究人员能够有效地找到具有理想特性的候选药物。该公司专注于在 RNA 或 DNA 水平上靶向疾病遗传决定因素的空间阻断寡核苷酸(SBO)的开发和营销。这些遗传疾病是由改变的分子表型介导的,例如转录、剪接、翻译和蛋白质结合。预测这些变化是该公司的核心竞争力。寡核苷酸治疗设计空间包括数百亿种化合物,但该公司的平台可以有效地搜索这个空间。

工作人员会收集使用平台识别的每种化合物的数据。这包括治疗候选药物和数以千计的新型探索性化合物。也收集与临床试验的生物标志物相关的数据。所有这些数据都会反馈到 AI 系统中,从而关闭循环。他们甚至测试突破可能性界限的化合物。这意味着该平台在识别非凡目标和化合物方面变得越来越好,而且速度也越来越快。

该公司的平台融合了最先进的生物学和医学知识,由最强大的自动化技术驱动,并使用专有和公共数据集构建。公司研究工作一般发表在 Science、Nature、Nature Genetics、Nature Medicine、Nature Methods、IEEE Proceedings、NIPS、Bioinformatics、RECOMB 和 ISMB 上。当其他科学家和工程师发表一项发现时,公司会对其进行评估,并在适当的情况下迅速将其整合到平台中。

通过迭代和正反馈循环,使用该公司的 AI Workbench 进行预测可以改进和解锁新的治疗机会。

AI Workbench 1.0 专注于纠正 RNA 剪接,以此作为恢复蛋白质表达的一种手段。可以通过提高基因表达来潜在地治疗多种疾病,例如单倍体不足。AI Workbench 2.0 版进行了扩展,包括七种机制来增加表达并减少识别有效化合物所需的工作。

目前,该公司正在开发 AI Workbench 3.0,以支持涉及多个基因的更常见、复杂疾病的目标识别和药物发现。

正在开发的 AI Workbench 3.0,将扩大可追求的机制和遗传变异的数量。这包括扩展到更复杂的遗传疾病。由于对复杂遗传疾病中的遗传靶点了解较少,因此 AI Workbench 将在识别新靶点以及调节疾病的疗法方面发挥更大的作用。

深度基因组学 AI Workbench 在起作用:从理解疾病机制到编程 RNA 治疗

2017 年初,Deep Genomics 开发了一个名为 TargetRanch 的软件系统,用于识别可通过治疗性寡核苷酸(连接到 RNA 中特定位置的化学修饰 DNA 或 RNA 的短片段)修复的致病遗传变异。TargetRanch 的一个关键组件是在大规模基因组学数据集上训练的人工智能(AI)预测器。TargetRanch 扫描了超过 200,000 种与罕见疾病有关的遗传变异,其中发现了一种名为 ATP7B 的基因突变,该基因会导致威尔逊病。

威尔逊病是一种罕见的铜稳态失调,在北美和欧洲约有 20,000 人存在,由 ATP7B 基因编码的铜转运蛋白丢失引起。如果不治疗,威尔逊病是致命的,目前的标准护理包括积极去除铜或阻止其在肠道中吸收的药物。然而,这些药物存在显着的不良反应和依从性问题,并且铜控制不足,如果长期存在,可能会导致生命后期严重的神经和肝脏损伤。

该公司鉴定的变异 c.1934TG M645R 于 1997 年首次报道,但其机制尚不清楚。由于它直接改变了蛋白质的氨基酸序列(第 645 位的甲硫氨酸 (M) 被精氨酸 (R) 取代),一些研究人员寻找这种特定变化带来的蛋白质稳定性、定位和功能的改变——但他们没有观察到任何显著差异。

通过 AI 预测器,研究人员首次提出这种变异是致病的,因为它具有不同类型的影响,即 RNA 剪接改变(RNA 剪接是从 DNA 产生蛋白质所需的中间处理步骤)。剪接指令编码在 RNA 序列中,但它们太复杂,人类无法理解;因为它们包含数百个(如果不是数千个)序列基序,这些序列基序经常联合作用。

魁北克人工智能研究所 Mila 于 2021 年 9 月 20 日宣布开始与人工智能治疗领域的领先公司 Deep Genomics 建立合作伙伴关系。此次合作将使公司能够加入 Mila 的社区并利用研究所提供的招聘活动。Deep Genomics 使用 AI 和机器学习来编程和优先考虑针对未满足医疗需求的遗传疾病的转化疗法。

Mila 是一个非营利组织,因其对机器学习的重大贡献而得到国际认可,特别是在语言建模、机器翻译、对象识别和生成模型等领域。

Mila 由蒙特利尔大学的 Yoshua Bengio 教授于 1993 年创立,是一个人工智能研究机构,聚集了 500 多名专门从事机器学习领域的研究人员。Mila 的使命是成为推动创新和开发人工智能的全球科学进步极点,造福于所有人。

「Tal 的经验和能力非常符合我们建立世界领先的可编程药物公司的使命。」Deep Genomics 创始人兼首席执行官、FRSC 博士 Brendan Frey 说,「我们独特的 AI Workbench 结合了 AI 和 RNA 生物学方面的世界一流专业知识,能够发现使用传统药物发现方法无法发现的新靶点和疗法。」

「通过应用其创新的 AI 平台将寡核苷酸创建为『可编程药物』,Deep Genomics 在推进广泛的临床前项目管道方面表现出了非凡的生产力。」Zaks 说,「人工智能和深度学习显然正在成为生物技术行业的显着差异化因素,我预计未来成功的药物发现中的大部分(如果不是大部分)都将由人工智能提供支持。我很高兴与 Deep Genomics 合作,因为它引领我们走向那个未来。」

23, 11月 2022
晨读丨11月13日关注健康每一天

肩部运动负荷过高或动作过猛,易发生肩袖组织损伤,导致肩痛,尤其是羽毛球、网球、排球、游泳等需要上肢过头顶的运动爱好者。浙江省人民医院骨科毕擎指出,远离肩痛的核心在于预防。

运动之前要做一下“热身”,即缓慢、有控制地做上臂旋转动作,可以帮助拉伸和锻炼肩袖肌肉,有效预防肩袖损伤。运动过程中,有意识地感受肩部反应。一旦有疼痛或其他不良感觉,应立即停止运动,采取必要保护措施并找专业医生进行诊治。运动健身不要过度,平时要加强肩部肌肉功能锻炼。

①姜枣茶:生姜15克,红枣3颗,红糖适量。红枣去核掰开,生姜切块,入锅加水大火烧开后加入红糖煮化即可。②羊肉甘蔗马蹄汤:羊肉250克,马蹄50克,黑皮甘蔗100克,当归10克,生姜6片,食盐和料酒适量。羊肉洗净,切块,用开水焯后放入适量食盐、生姜片和料酒混合均匀,腌制10分钟;马蹄削皮洗净,切块;黑皮甘蔗洗净切块;当归洗净;将上述处理好的食材放入砂锅,加入适量水,先大火煮沸后改为文火煲1.5小时即可。

冬季天气寒冷干燥,不注意护理,手部容易长倒刺。吉林省卫生健康委员会宣传中心指出,大约有90%的人在拔掉倒刺后,都有红肿胀痛的表现,这就是感染的最初期反应。如果不及时处理,自身免疫力差,那么很容易加重感染,严重者还可能出现重度败血症。

手上有倒刺时,不要急着将它拔掉。如果用手或其他工具撕拉倒刺时,不仅疼痛,还会让周围的皮肤受伤、出血,导致手部感染。正确的方法是用水浸泡有倒刺的手,等指甲及周围的皮肤变得柔软后,再用小剪刀将其从根部剪掉,然后抹护手霜。

神经性皮炎和熬夜、焦虑等有关系。清华大学附属北京清华长庚医院皮肤科副主任医师蒋源表示,神经性皮炎的易感因素是过敏性体质,主导因素是精神因素,如焦虑和强迫。要想取得良好的治疗效果,除局部皮损的治疗和修复,还必须运用特定的止痒、抗强迫等药物,阻断患者在瘙痒、搔抓、皮肤损伤三者间的恶性循环。

文献显示,皮肤科就诊患者中,精神类皮肤疾患超过30%。专家提醒,看皮肤病不能只关注皮肤,如有不明原因的皮肤问题,应尽早到医院就诊,治疗的同时,也要调整心态,对自己进行全面的健康管理。

国家药监局药品审评中心(CDE)官网公示,Orphalan公司5.1类新药四恩汀薄膜衣片的上市申请拟纳入优先审评,拟用于治疗不耐受D-青霉胺的成人、青少年和≥5岁儿童的Wilson病。

Wilson病(威尔逊病,又称肝豆状核变性)是一种罕见的慢性遗传病,因肝脏铜转运受损而可能威胁生命,已被纳入中国《第一批罕见病目录》。这款四恩汀薄膜衣片已于今年5月获得美国食药监局(FDA)批准用于Wilson病成年患者。