شناسایی تداخل دارویی با هوش مصنوعی

درست مانند غذاهای خاصی که نباید با هم مصرف شوند، ترکیبات خاصی از داروها نیز وجود دارد که باید از مصرف آنها باهم اجتناب کرد.

به گزارش تکناک، داروهای خوراکی، باید از پوشش داخلی دستگاه گوارش عبور کنند. پروتئین‌های ناقل روی سلول‌های پوشاننده دستگاه گوارش به این فرآیند کمک می‌کنند.

این پروتئین‌ها نقش مهمی در جذب مواد مغذی، الکترولیت‌ها و سایر مولکول های غذایی که می‌خوریم در جریان خون و همچنین در ترشح مواد زائد و مایعات گوارشی از جمله داروها ایفا می‌کنند.

با این حال، در بسیاری از داروها مشخص نیست که از کدام انتقال‌دهنده‌های خاص برای خروج از دستگاه گوارش استفاده می‌کنند. دانستن ناقل‌های مورد استفاده توسط داروها می‌تواند درمان را بهبود بخشد، زیرا اگر دو دارو از یک ناقل استفاده کنند، ممکن است با یکدیگر تداخل داشته باشند و نباید با هم تجویز شوند.

محققان MIT، بریگهام و دانشگاه دوک، روشی را برای شناسایی ناقل‌های مورد استفاده در داروهای مختلف ابداع کرده‌اند.

رویکرد آنها ترکیبی از مدل‌های بافت و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی است. مدلی که آنها توسعه داده‌اند قبلاً نشان داده است که یک آنتی‌بیوتیک که معمولاً تجویز می‌شود و یک رقیق‌کننده خون می‌توانند با یکدیگر تداخل داشته باشند.

جووانی تراورسو، نویسنده ارشد این مطالعه در این باره گفت: این مطالعه در مورد این است که چگونه می‌توانیم آن تداخلات را شبیه‌سازی کنیم، که می‌تواند به ما کمک کند داروها را ایمن‌تر و مؤثرتر کنیم و سمیت‌هایی را پیش‌بینی کنیم که پیش‌بینی آن‌ها تاکنون دشوار بوده است.

در تحقیقات قبلی، دانشمندان یک سری ترکیبات کمک‌کننده در روده پیدا کردند که به داروها در عبور از سد روده کمک می‌کنند. مطالعه جدید بر روی سه مورد محبوب متمرکز شد: BCRP، MRP2 و PgP.

تراورسو و گروهش مدلی را که در سال 2020 ساخته بودند، بهینه کردند. این مدل که از سلول‌های روده خوک رشد کرده در آزمایشگاه ساخته شده است، به اندازه‌گیری قابلیت جذب دارو کمک می‌کند.

محققان می‌خواستند بفهمند که هر انتقال دهنده در بافت چگونه کار می‌کند. برای انجام این کار، آنها از روشی به نام تداخل RNA به ویژه RNA تداخلی کوتاه (siRNA) استفاده کردند تا فعالیت هر ناقل را کاهش دهند.

آنها این تکنیک را در بخش‌های مختلف بافت به کار بردند و ترکیبات مختلفی از ناقل‌ها را هدف قرار دادند. با انجام این کار، آنها می‌توانند نحوه رفتار هر ناقل در مواجهه با داروهای مختلف را مشاهده کنند و این کار به آنها کمک می‌کند تا نقش و تعاملات خاص را درک کنند.

تراورسو می‌گوید: چند راه وجود دارد که داروها می‌توانند از طریق بافت عبور کنند، اما ما نمی‌دانیم این راه‌ها کدام هستند.

محققان 23 داروی رایج را مورد آزمایش قرار دادند تا ببینند از کدام انتقال دهنده‌ها استفاده می‌کنند. سپس با استفاده از داده‌های پایگاه‌های اطلاعاتی دارو، یک برنامه رایانه‌ای را آموزش دادند تا پیش‌بینی کنند که کدام داروها با کدام ناقل‌ها بر اساس ساختار شیمیایی آن‌ها تعامل دارند.