人工智能篩出性別特異性藥物提升胰島移植存活率 這一成果如何申請(qǐng)專利？
專利代理 發(fā)布時(shí)間：2025-06-26 09:38:34 瀏覽: 次
一項(xiàng)名為“ChemPerturb-seq篩選鑒定出一種增強(qiáng)皮下移植后人類β細(xì)胞存活的小分子雞尾酒”的臨床前研究，來自Weill Cornell Medicine，已經(jīng)鑒定出一種針對(duì)性別的策略來增強(qiáng)移植的胰腺β細(xì)胞的存活，這可能改善1型糖尿病患者的結(jié)果。
使用基于單細(xì)胞RNA測(cè)序的化學(xué)篩選工具，研究人員確定了一種能夠增強(qiáng)女性小鼠胰島功能的小分子雞尾酒，并且通過添加兩種分子，在男性小鼠中也取得了類似的結(jié)果。
研究的一個(gè)令人驚訝的結(jié)果是，男性和女性動(dòng)物之間存在明顯的差異，當(dāng)我們把經(jīng)過有益分子（稱為L(zhǎng)IP）混合物預(yù)處理的人類胰島移植到雌性小鼠中時(shí)，這些胰島比未處理的胰島存活得更好，且功能更有效。但在雄性小鼠中，同樣的LIP治療沒有幫助。
那LIP混合物——包括β-脂調(diào)節(jié)素61-91、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)-1和前列腺素E2——是通過體內(nèi)條形碼篩選和ChemPerturb-seq發(fā)現(xiàn)的。然而，當(dāng)其在男性身上效果不佳時(shí)，團(tuán)隊(duì)回到了他們的AI驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上尋找答案。
為了理解原因，使用了ChemPerturb-seq，利用人工智能研究細(xì)胞對(duì)不同治療反應(yīng)的工具，它表明兩種激素，血清素和組胺，可以幫助提高胰島細(xì)胞的存活率。當(dāng)添加這兩種激素以及LIP時(shí)，雄性小鼠的胰島功能也得到了改善。
5-羥色胺和組胺在女性體內(nèi)的水平通常高于男性，這可能解釋了最初的差異，并揭示了移植反應(yīng)中未被充分認(rèn)識(shí)到的性別差異。
在1型糖尿病中，免疫細(xì)胞破壞胰腺胰島中的胰島素產(chǎn)生的β細(xì)胞，使患者依賴終身的胰島素治療。雖然FDA在2023年批準(zhǔn)了首個(gè)胰島細(xì)胞療法產(chǎn)品Lantidra，但陳告訴GEN，相當(dāng)大的一部分移植細(xì)胞（高達(dá)60%）往往在幾天內(nèi)死亡。當(dāng)前的協(xié)議通常通過門靜脈將供體胰島輸送到肝臟。皮下空間提供了一種更安全、更易到達(dá)的替代方案，但存在低氧和炎癥等問題。
人工智能將化學(xué)篩選與單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)結(jié)合起來，這樣我們就可以在一次實(shí)驗(yàn)中檢查多個(gè)讀數(shù)。”
由此產(chǎn)生的 ChemPerturb-seq 平臺(tái)允許研究人員分析 46 種小分子，包括激素、自體因子和生長(zhǎng)因子，并通過獨(dú)特的條形碼追蹤它們?cè)谌祟?beta;細(xì)胞中的響應(yīng)。
傳統(tǒng)的藥物測(cè)試方法通常會(huì)一次只檢查一種化合物的影響，這需要大量的時(shí)間和資源，人工智能可以用來研究多個(gè)基因表達(dá)和許多細(xì)胞反應(yīng)。”
該人工智能指導(dǎo)的平臺(tái)不僅揭示了LIP作為女性移植胰腺細(xì)胞的保護(hù)混合物的作用，還指出了血清素和組胺，這在男性小鼠中恢復(fù)了混合物的效果——現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)將其稱為L(zhǎng)IPHS。
研究人員計(jì)劃將小分子分析擴(kuò)展到包括300種FDA批準(zhǔn)的藥物，并評(píng)估這些藥物與人類β細(xì)胞的相互作用。他們的長(zhǎng)期愿景包括可能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有藥物的新用途，并改善糖尿病等疾病的治療。這些小分子組合最終可能有助于改善接受FDA批準(zhǔn)的胰島移植療法的患者的結(jié)果。
在過去的幾年里，許多類型的生物數(shù)據(jù)——如單細(xì)胞RNA測(cè)序、多組學(xué)和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)——已經(jīng)被發(fā)布，然而，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)集在沒有生物信息學(xué)專家?guī)椭那闆r下，通常難以供實(shí)驗(yàn)室和臨床科學(xué)家訪問和使用，ChemPerturbDB就是為此而建立的。
該研究綜合運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組分析、體內(nèi)篩選和計(jì)算建模，展示了人工智能和單細(xì)胞技術(shù)如何推動(dòng)移植療法的精準(zhǔn)化策略，同時(shí)也提醒科學(xué)家在過程中考慮性別差異。
( 樂 知 網(wǎng) m.bx423.com - 領(lǐng)先的一站式知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)平臺(tái))。
關(guān)鍵詞： 如何申請(qǐng)專利 專利申請(qǐng) ?
