【AI赋能“长寿疫苗”:靶向清除衰老细胞,重塑免疫系统】
近日,临床阶段生成式人工智能生物技术公司Insilico Medicine(英矽智能)宣布启动一项名为“长寿疫苗”(Longevity Vaccines)的创新研究计划。该计划巧妙融合了生成式人工智能(generative AI)技术与可编程环状RNA(cmRNA),并通过脂质纳米颗粒(LNP)递送,旨在指导患者自身的免疫细胞精准清除体内积累的衰老细胞、纤维化细胞以及自身反应性细胞。
这项自我限制的体内细胞疗法,其核心理念在于颠覆传统的下游疾病病理管理模式。它致力于在慢性神经退行性疾病和年龄相关衰退尚未全面显现之前,从免疫系统入手,实现衰老组织的整体年轻化。
该“长寿疫苗”平台主要通过以下三大核心机制发挥作用:
- 体内T细胞武装:平台利用封装在靶向脂质纳米颗粒(LNPs)中的环状mRNA(cmRNA),向体内递送瞬时遗传指令。这些指令能使患者自身的T细胞识别并清除早期驱动衰老的细胞,且不涉及永久性的基因改造。
- AI驱动的靶点发现:通过Insilico Medicine的Pharma.AI基础模型和“虚拟衰老细胞”(Virtual Aging Cell)技术,研究人员能够绘制细胞轨迹的早期偏差,从而发现高度特异性的细胞表面抗原,并据此识别和优先排序候选靶点。
- 聚焦免疫系统年轻化:首个靶向适应症是解决免疫衰老(immunosenescence)问题,通过清除体内累积的衰老淋巴细胞。未来,该研究管线还将扩展至代谢功能障碍、纤维化和慢性自身免疫性退行性疾病等领域。
衰老是人类慢性疾病(包括认知障碍、神经退行性疾病、代谢衰退和全身性炎症)的主要驱动因素。在细胞层面,这些疾病往往由少量异常细胞群引发和加剧:例如,释放破坏性炎症因子(即衰老相关分泌表型,SASP)的衰老细胞、失控的自身反应性淋巴细胞以及驱动组织僵硬的活化成纤维细胞。
目前,大多数治疗方案主要在组织损伤广泛累积后才进行干预。为了打破这一被动局面,Insilico Medicine推出了其“长寿疫苗”研究计划。该计划旨在开发单次给药、自我限制的体内疗法,动员人体自身的适应性免疫系统,在这些“罪魁祸首”细胞出现之初就将其清除。
Insilico Medicine创始人兼联席首席执行官Alex Zhavoronkov博士表示:“我们创立Insilico的宗旨是同时治疗衰老和疾病,并证明AI能够设计出真正造福患者的药物。‘长寿疫苗’计划将同样的严谨性延伸到预防医学领域——提供可编程的单剂量疗法,从免疫系统本身开始,清除导致年龄相关疾病的根源细胞。”
可编程环状mRNA与靶向纳米颗粒
传统的细胞疗法,如体外CAR T细胞疗法,需要在患者体外进行复杂且昂贵的实验室工程,并存在免疫过度激活的风险。相比之下,Insilico Medicine的平台依赖于一种体内递送载体:
- 环状mRNA(cmRNA):这是一种闭环RNA结构,能够抵抗酶降解,从而在受体免疫细胞内提供强大但最终是瞬时(自我限制)的蛋白质表达。
- 靶向脂质纳米颗粒(LNPs):这些选择性脂质载体通过生成式化学设计,旨在将cmRNA有效载荷特异性地递送到体内内源性T细胞中。
一旦被细胞内化,这些遗传指令将暂时性地赋予宿主T细胞合成受体,使其能够靶向病变细胞上的特定标记物。由于mRNA会随着时间自然降解,细胞清除活性保持瞬时性,从而最大限度地降低了长期免疫抑制或脱靶耗竭的风险。
通过Pharma.AI平台精准识别早期表面抗原
在预防性干预中,分子靶点的选择需要极其严格的安全阈值:所选标记物必须能够区分全身范围内的病变或衰老细胞与健康的体细胞组织。
为解决这一挑战,Insilico Medicine整合了其专有的端到端Pharma.AI平台:
- PandaOmics与虚拟衰老细胞(Virtual Aging Cell):这些基础模型能够分析基于生理年龄和生物学年龄的多组学数据,精确描绘细胞从健康状态首次偏离到功能障碍的确切时间点。
- Chemistry42与生成式生物制剂(Generative Biologics):这些从头分子设计引擎能够生成定制的结合剂,并设计可电离脂质,以实现器官和细胞特异性递送。
- 全身表面图谱(Whole-Body Surface Atlas):通过全面的计算筛选,验证候选靶点在重要的健康器官中不存在。
随后,这些候选靶点将进入自动化机器人湿实验室进行验证,通过持续的功能性检测循环,进一步优化靶点排名和分子构建体。
逆转免疫衰老及未来应用
“长寿疫苗”平台的首次应用将聚焦于免疫衰老——即免疫系统随年龄增长而逐渐恶化。随着个体年龄增长,耗尽和衰老的淋巴细胞会不断积累,导致慢性全身性炎症(“炎症性衰老”或“inflammaging”)、降低对恶性肿瘤的免疫监视能力,并削弱疫苗的应答效果。
由衰老免疫系统驱动的全身性炎症也被认为是加速大脑神经炎症和神经退行性病理的关键因素。通过重置免疫系统,研究人员希望能够恢复全身的基础组织稳态。除了免疫系统年轻化,该公司还在评估使用相同的载体来靶向代谢功能障碍和纤维化疾病中的细胞“罪魁祸首”。
