[ad_1]
Используя искусственный интеллект (ИИ) и робототехнику для разработки терапевтических белков, группа исследователей из Рутгерса успешно стабилизировала фермент, способный разрушать рубцовую ткань, образовавшуюся в результате травм спинного мозга, и способствовать регенерации тканей.
Исследование, недавно опубликованное в Передовые медицинские материалы, Подробно рассказывается о новаторской стабилизации фермента хондроитиназы ABC (ChABC), разработанной командой, что дает новую надежду пациентам, справляющимся с травмами спинного мозга.
«Это исследование представляет собой один из первых случаев использования искусственного интеллекта и робототехники для разработки высокочувствительных терапевтических белков и увеличения их активности на такое большое количество. Это крупное научное достижение», — сказал Адам Гормли, главный исследователь проекта и доцент биомедицинской инженерии в Инженерной школе Рутгерса (SOE) Университета Рутгерса в Нью-Брансуике.
Гормли сказал, что его исследование также частично мотивировано личной связью с травмой спинного мозга.
«Я никогда не забуду, как был в больнице и узнал, что мой близкий друг по колледжу, скорее всего, никогда больше не сможет ходить после того, как его парализовало ниже пояса после аварии на горном велосипеде», — вспоминал Гормли. «Терапия, которую мы разрабатываем, может когда-нибудь помочь таким людям, как мой друг, уменьшить шрамы на спинном мозге и восстановить его функции. Это отличный повод проснуться утром и бороться за продвижение науки и потенциальной терапии».
Шашанк Косури, докторант биомедицинской инженерии в Rutgers SOE и ведущий автор исследования, отметил, что травмы спинного мозга или ТСМ могут негативно повлиять на физическое, психологическое и социально-экономическое благополучие пациентов и их семей. Вскоре после ТСМ вторичный каскад воспаления приводит к образованию плотной рубцовой ткани, которая может ингибировать или предотвращать регенерацию нервной ткани.
Известно, что фермент ChABC, успешно стабилизированный в исследовании, разрушает молекулы рубцовой ткани и способствует регенерации тканей, однако он очень нестабилен при температуре человеческого тела 98,6°F и теряет всю активность в течение нескольких часов. Косури отметил, что это требует многократных дорогостоящих инфузий в очень высоких дозах для поддержания терапевтической эффективности.
Синтетические сополимеры способны обволакивать такие ферменты, как ChABC, и стабилизировать их в агрессивной микросреде. Чтобы стабилизировать фермент, исследователи использовали подход на основе искусственного интеллекта с робототехникой для обработки жидкостей, чтобы синтезировать и проверить способность многочисленных сополимеров стабилизировать ChABC и поддерживать его активность при 98,6 ° F.
В то время как исследователи смогли определить несколько сополимеров, которые показали хорошие результаты, Косури сообщил, что одна комбинация сополимеров даже продолжала удерживать 30% фермента в течение одной недели, что является многообещающим результатом для пациентов, обращающихся за помощью по поводу травм спинного мозга.
Исследование получило поддержку грантов, финансируемых Национальным институтом здравоохранения, Национальным научным фондом и Комиссией Нью-Джерси по исследованиям спинного мозга. Помимо Гормли и Косури, в исследовательскую группу Рутгерса также входили профессор SOE Ли Кай и почетный профессор Мартин Ярмуш, а также несколько студентов, связанных с SOE. В проекте также участвовали преподаватели и студенты факультета химической и биологической инженерии Принстонского университета.
Чтобы узнать больше о Инженерной школе Университета Рутгерса в Нью-Брансуике, нажмите здесь.
Связанный
[ad_2]
Source