撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
開發出一種有效的Rett 綜合征療法一直極具挑戰性,這在很大程度上是因為這種罕見的遺傳疾病(每 10000 名女孩中就有 1 名患?。┧橛械恼J知和身體損傷十分復雜,患者因 X 染色體上的MeCP2基因突變,導致出現重復的手部動作、語言障礙和癲癇發作,同時還伴有非神經系統器官(包括消化系統、肌肉骨骼系統和免疫系統)的問題。
而現在,哈佛大學 Wyss 研究所的研究團隊通過利用人工智能(AI)驅動的藥物發現流程取得了重大突破,他們發現,一種名為伏立諾他(Vorinostat,一種已獲美國 FDA 批準用于治療皮膚 T 細胞淋巴瘤的組蛋白去乙?;敢种苿┑乃幬铮瑢?Rett 綜合征具有良好的治療前景,在臨床前模型中,該藥物在多種神經元和非神經元組織中均表現出疾病修復能力。
該研究以:AI-enabled drug prediction and gene network analysis reveal therapeutic use of vorinostat for Rett Syndrome in preclinical models 為題,于 2025 年 7 月 1 日,發表在了Communications Medicine期刊。
Rett 綜合征的困境
Rett 綜合征是一種由 X 染色體上MeCP2基因突變引發的罕見遺傳?。ㄅl病率約1/10000)。患者除出現重復性手勢、語言障礙、癲癇等神經系統癥狀外,還會伴隨消化、肌肉及免疫系統的多器官損傷。
該疾病雖然是由單個基因突變引起,但該基因突變會引發多個基因的表達變化,進而損傷中樞神經系統以及其他多個器官的功能,這使得基于單一藥物靶點開發廣泛有效的治療方法異常困難。此外,由于缺乏足夠廣泛且具有生物學相關性的藥物篩選,以及在識別涉及多個器官的多種表型的臨床相關靶點方面存在固有的復雜性,這一問題變得更加復雜。
AI 驅動的新藥發現
研究團隊通過自主研發的nemoCAD人工智能系統,顛覆了傳統“單一靶點”藥物開發模式:
1、構建動物模型:利用非洲爪蟾蝌的蚪模擬人類 MeCP2 基因突變,這些蝌蚪能夠重現 Rett 綜合征的多器官癥狀,包括發育和行為遲緩、癲癇發作以及腸道、肌肉和大腦異常;
2、全基因組分析:對比健康與患病蝌蚪的全基因表達網絡變化;
3、藥物反向篩選:基于美國國立衛生研究院(NIH)LINCS 數據庫中 19800 種藥物誘導的基因表達特征,鎖定能逆轉病理變化的候選藥物。
結果顯示,用于治療皮膚 T 細胞淋巴瘤的組蛋白去乙酰化酶抑制劑(HDAC抑制劑)——伏立諾他(Vorinostat)的治療效果最好。在患病蝌蚪中,該藥物顯著逆轉了神經、腸道、肌肉等多系統異常。
快速進入臨床驗證
基于伏立諾他已獲得 FDA 批準上市,Wyss 研究所孵化的生物技術公司Unravel Biosciences將啟動快速轉化:
計劃 2025 年在哥倫比亞開展 15 名女性患者的臨床試驗;
采用 n-of-1 個性化化試驗設計(針對每位患者調整不同的治療方案);
推進其專有制劑 RVL-001(伏立諾他新配方)的應用。
論文通訊作者Donald Ingber博士表示,如果沒有我們獨特的基于 AI 的藥物發現計算方法,以及與廣泛模擬 Rett 綜合征特征的創新疾病模型相結合,就不可能識別并進一步開發伏立諾他作為 Rett 綜合征潛在的首個治愈性療法。這種新的不依賴于靶點的藥物發現方法被證明極其快速且有效,再加上我們獨特的技術轉化能力,為我們攻克其他存在巨大需求且同樣極具挑戰性的疾病樹立了典范。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s43856-025-00975-8
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