Centre for Ageing Better / Unsplash

人們?cè)絹?lái)越需要減緩衰老過(guò)程。世界人口正在老齡化，根據(jù)一項(xiàng)估計(jì)，到2040年，將有8000萬(wàn)美國(guó)人達(dá)到或超過(guò)65歲。隨著年齡的增長(zhǎng)，患許多慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)也在上升，從癌癥到心臟病再到老年癡呆癥。

總部位于加州的BioAge Labs公司正在利用基因數(shù)據(jù)幫助人們保持更長(zhǎng)的健康。該公司首席執(zhí)行官克里斯汀·福特尼(Kristen Fortney)的靈感來(lái)自于長(zhǎng)壽者的基因，他們能抵抗許多與年齡有關(guān)的疾病。2015年，她創(chuàng)辦了BioAge公司，研究它們，并根據(jù)公司的研究成果開(kāi)發(fā)藥物療法。

該團(tuán)隊(duì)與特殊的生物銀行合作，這些生物銀行已經(jīng)從個(gè)人身上收集了長(zhǎng)達(dá)45年的血液樣本和健康數(shù)據(jù)。利用人工智能，BioAge能夠找到區(qū)分健康長(zhǎng)壽者和不健康長(zhǎng)壽者的獨(dú)特分子特征。

2022年12月，BioAge發(fā)表了一種藥物的研究結(jié)果，該藥物可以防止老年人肌肉萎縮，即肌肉力量和質(zhì)量的喪失。福特尼說(shuō)，大部分關(guān)于衰老的研究都是在蠕蟲(chóng)和老鼠身上進(jìn)行的，但BioAge公司專注于人類(lèi)數(shù)據(jù)?！斑@增加了我們開(kāi)發(fā)對(duì)人類(lèi)患者安全有效的藥物的機(jī)會(huì)?！?/p>

它是如何工作的

在人工智能的幫助下，BioAge測(cè)量了每個(gè)血液樣本中超過(guò)10萬(wàn)個(gè)分子，研究蛋白質(zhì)、RNA和代謝物，或通過(guò)化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生的小分子。該公司使用許多技術(shù)來(lái)識(shí)別這些分子，其中一些技術(shù)將分子轉(zhuǎn)化為帶電原子，然后根據(jù)它們的重量和電荷將它們分開(kāi)。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)非常復(fù)雜，在過(guò)去的幾十年里，來(lái)自患者的數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被跟蹤。

根據(jù)該公司對(duì)生物銀行健康記錄和血液樣本的分析，BioAge通過(guò)檢查出錯(cuò)的途徑是否與疾病的發(fā)展有關(guān)來(lái)驗(yàn)證其目標(biāo)。該團(tuán)隊(duì)使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)識(shí)別這些途徑，而不健康途徑中的關(guān)鍵蛋白質(zhì)成為他們的主要藥物靶點(diǎn)。?？巳卮髮W(xué)醫(yī)學(xué)院(University of Exeter Medical School)分子遺傳學(xué)教授洛娜·哈里斯(Lorna harris)表示:“BioAge采取的方法是一個(gè)很好的例子，說(shuō)明我們?nèi)绾卫么髷?shù)據(jù)的力量和人工智能技術(shù)的進(jìn)步來(lái)確定新藥和治療靶點(diǎn)?！?/p>

Martin Borch Jensen是Gordian Biotechnology公司的創(chuàng)始人，該公司專注于利用基因療法治療衰老。他說(shuō)，BioAge對(duì)人工智能的使用使他們能夠加快尋找有希望的候選藥物的過(guò)程。然而，將病理與自然衰老過(guò)程中不一定有害的方面分開(kāi)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。詹森說(shuō):“有些變化可能是對(duì)事情出錯(cuò)的保護(hù)性反應(yīng)?！薄八麄兊臄?shù)據(jù)無(wú)法區(qū)分這一點(diǎn)，所以他們需要驗(yàn)證并變得更聰明。”

研發(fā)一種治療肌肉萎縮的藥物

BioAge決定專注于肌肉萎縮，因?yàn)樗绊懥嗽S多老年人，使他們難以進(jìn)行日常活動(dòng)，并增加了跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。利用生物庫(kù)樣本，研究小組模擬了不同的途徑，這些途徑看起來(lái)可以改善肌肉健康。他們發(fā)現(xiàn)，走路速度更快、握力更強(qiáng)、壽命更長(zhǎng)的人體內(nèi)一種名為apelin的蛋白質(zhì)含量更高。

Apelin是一種在血液中循環(huán)的肽或小蛋白質(zhì)。它參與了運(yùn)動(dòng)增加和保持肌肉質(zhì)量的過(guò)程。BioAge公司想知道他們是否可以通過(guò)增加飛鞘通路中的信號(hào)量來(lái)預(yù)防肌肉萎縮。他們決定重新利用另一家生物技術(shù)公司生產(chǎn)的現(xiàn)有藥物，而不是設(shè)計(jì)藥物的漫長(zhǎng)過(guò)程。這家名為安進(jìn)(Amgen)的公司曾探索將這種藥物作為治療心力衰竭的一種方法。它最終并沒(méi)有達(dá)到這個(gè)目的，但BioAge注意到這種藥物似乎確實(shí)激活了飛蛋白途徑。

BioAge測(cè)試了它的新藥物BGE-105，在一期臨床試驗(yàn)中，與沒(méi)有服用這種藥物的安慰劑組相比，它可以保護(hù)受試者免受肌肉萎縮的影響。65歲以上的健康志愿者在床上躺了10天，注射了這種藥物，就好像他們?cè)谂P床休息，從疾病或受傷中恢復(fù)一樣;在這種情況下，老年人尤其容易肌肉萎縮。與服用安慰劑的10人相比，服用BGE-105的11人的大腿圍得到了100%的改善。超聲觀察還顯示，服用該藥的那組人肌肉質(zhì)量有所提高，肌肉厚度增加了73%。與安慰劑組相比，服用BGE-105的一名志愿者確實(shí)出現(xiàn)了肌肉損失。

杜克大學(xué)衰老與人類(lèi)發(fā)展研究中心主任希瑟·惠特森(Heather Whitson)表示，總體而言，研究結(jié)果令人鼓舞?！暗侥壳盀橹?，臨床研究結(jié)果支持這樣一個(gè)前提，即人工智能可以幫助我們整理大量數(shù)據(jù)，并確定最有希望進(jìn)行有益干預(yù)的點(diǎn)。”

需要更多的研究來(lái)確定哪些患者受益最大，以及是否有副作用?！拔艺J(rèn)為進(jìn)一步的研究將回答更多的問(wèn)題，”惠特森說(shuō)，并指出BGE-105的設(shè)計(jì)只是為了增強(qiáng)與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的生理機(jī)能的一個(gè)方面，即肌肉力量。但運(yùn)動(dòng)本身對(duì)情緒、睡眠、骨骼和葡萄糖代謝還有許多其他好處?！拔覀儾恢繠GE-105是否會(huì)影響這些其他結(jié)果，”她說(shuō)。

未來(lái)

BioAge正計(jì)劃在肥胖患者和重癥監(jiān)護(hù)病房住院的患者中進(jìn)行肌肉萎縮的二期試驗(yàn)。利用生物銀行的數(shù)據(jù)，他們還開(kāi)發(fā)了另一種藥物BGE-100，用于治療大腦中的慢性炎癥，這種疾病會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而惡化，并導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病。該團(tuán)隊(duì)目前正在動(dòng)物身上測(cè)試這種藥物，以評(píng)估其效果并找到合適的劑量。

BioAge公司設(shè)想，它的藥物將對(duì)健康產(chǎn)生比治療任何一種特定疾病更廣泛的影響。福特尼說(shuō):“最終，我們希望通過(guò)針對(duì)衰老本身的根本原因，在醫(yī)療保健領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)一個(gè)從治療到預(yù)防的范式轉(zhuǎn)變?！薄拔覀冾A(yù)見(jiàn)到未來(lái)人人都能健康長(zhǎng)壽?！?/p>

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