Команда российских ученых из Научно-технологического университета «Сириус», СПбГУ и НМИЦ им. В.А. Алмазова Минздрава России под руководством доктора биологических наук, профессора РАН Алана Калуева, совместно с коллегами из Китая и Бразилии, разработали новую уникальную систему с применением искусственного интеллекта для скрининга нейротропных препаратов с использованием рыб зебраданио (Danio-rerio). Результаты исследования опубликованы в последнем выпуске авторитетного издания Journal of Neuroscience Methods.
Новая платформа основана на анализе поведенческих реакций рыб зебраданио, вызываемых различными нейротропными препаратами, и обучении искусственного интеллекта распознавать и предсказывать их фармакологический профиль с высокой (более 80%) точностью.
«Все коды и архитектоника нейросети данной системы коллективом авторов выложены в открытом доступе. И, следовательно, наша разработка сегодня стала доступной многим лабораториям в мире», – отметил глава проекта, руководитель группы направления «Нейробиология» Алан Калуев.
Ожидается, что данная платформа позволит существенно ускорить разработку новых лекарственных препаратов для мозга, поскольку сочетает в себе потенциал искусственного интеллекта и огромные возможности для скрининга препаратов, которые предоставляет использование рыб зебраданио – второго на сегодняшний день наиболее используемого организма в биомедицине (после мышей).
«Так как рыбы зебраданио генетически и физиологически высоко гомологичны (сходны) человеку, это позволяет ученым ожидать, что и их фармакологические мишени будут подобны. Следовательно, разработанные препараты будут с большой вероятностью эффективно работать в клинических исследованиях. При этом стоимость доклинических исследований на рыбах зебраданио в 100-500 раз может выгодно отличаться от стоимости аналогичных исследований на лабораторных грызунах», – подчеркнул профессор Калуев.
Эксперименты по тестированию препаратов проводились в Санкт-Петербурге, федеральной территории «Сириус» и Китае, а создание системы искусственного интеллекта – на базе направления «Нейробиология» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус».
Исследование опубликовано в новом номере Journal of Neuroscience Methods. Работа также иллюстрирует успешность и важность продуктивного сотрудничества между различными странами в области трансляционной нейробиологии, фармакологии и нейрокомпьютеров.