研究人員使用機器學習模型確定了三種可以抗衰老的化合物。他們說他們的方法可能是識別新藥的有效方法，特別是對於復雜疾病。細胞分裂是我們身體生長和組織自我更新所必需的。細胞衰老描述了細胞永久停止分裂但留在體內，導致組織損傷和身體器官和系統老化的現象。

通常，衰老細胞會被我們的免疫系統從體內清除。但是，隨著年齡的增長，我們的免疫系統清除這些細胞的效率降低，並且它們的數量增加。衰老細胞的增加與癌症、阿爾茨海默病等疾病以及視力惡化和行動不便等衰老特徵有關。考慮到對身體的潛在有害影響，人們一直在推動開發有效的衰老藥物，即清除衰老細胞的化合物。

之前的研究已經確定了一些有前途的Senolytics（返老藥），但它們通常對健康細胞有毒。現在，由蘇格蘭愛丁堡大學的研究人員領導的一項研究使用了一種開創性的方法來尋找能夠安全有效地消除這些有缺陷細胞的化學物質。

他們開發了一個機器學習模型並對其進行訓練，以識別具有衰老特性的化學物質的關鍵特徵。模型訓練數據來自多個來源，包括學術論文和商業專利，並與來自兩個現有化學庫的化合物集成，這些化合物庫包含各種FDA 批准或臨床階段的化合物。

完整數據集包含2523 種化合物，包括具有抗衰老和非抗衰老特性的化合物，以免機器學習算法產生偏差。然後研究人員使用該算法篩選4000 多種化學品，從中確定了21 種潛在候選物。

對這些候選物進行測試後發現三種化學物質——銀杏雙黃酮、槓柳毒苷和夾竹桃苷可以在不傷害健康細胞的情況下去除衰老細胞。在這三者中，夾竹桃苷被發現是最有效的。這三種都是傳統草藥中的天然產物。

夾竹桃苷是從夾竹桃植物(Nerium oleander) 中提取的，其特性類似於用於治療心力衰竭和某些異常心律（心律失常）的藥物地高辛。研究表明，夾竹桃苷具有抗癌、抗炎、抗HIV、抗菌和抗氧化特性。然而，夾竹桃苷具有超過治療水平的高毒性，這在人類中是一個非常狹窄的窗口，阻礙了其臨床應用。因此，它尚未被監管機構批准為處方藥或膳食補充劑。

與夾竹桃苷一樣，銀杏黃素已被證明具有抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化和神經保護作用。銀杏素是從銀杏(Ginkgo biloba) 樹中提取的，銀杏是現存最古老的樹種，其葉子和種子已被用作中草藥數千年。從銀杏樹的干葉中提取的高度濃縮的銀杏葉提取物可在櫃檯購買。它是美國和歐洲最暢銷的草藥補品之一。

Periplocin 是從蘿藦科植物槓柳(Periploca sepium) 的根皮中分離出來的。研究表明，它可以改善心臟功能並阻止細胞生長並導致癌細胞死亡。

研究人員表示，他們的發現表明，這些化合物的效力與先前研究中描述的衰老藥物相當或更高。更重要的是，他們說，他們基於機器學習的方法非常有效，將需要篩選的化合物數量減少了200 多倍。

研究人員表示，他們基於AI 的方法代表了識別新藥的里程碑，尤其是針對複雜疾病的新藥。

“這項研究表明，人工智能可以非常有效地幫助我們識別新的候選藥物，特別是在藥物發現的早期階段以及具有復雜生物學或已知分子靶點很少的疾病，”該研究的通訊作者Diego Oyarzún 說。

他們還表示，這種方法比臨床前和臨床試驗等標準藥物篩選方法更具成本效益。

“這項工作源於數據科學家、化學家和生物學家之間的密切合作，”該研究的第一作者Vanessa Smer-Barreto 說。“利用這種跨學科組合的優勢，我們能夠構建穩健的模型並通過僅使用已發布的數據進行模型訓練來節省篩選成本。 我希望這項工作將為加速這項激動人心的技術的應用開闢新的機會。”

該研究發表在《自然通訊》雜誌上。