Оценка выявленного искусственным интеллектом ипратропия бромида для лечения болезни коронавирусной болезни 2019

Почему препарат от астмы важен при COVID-19

Пока мир продолжает сосуществовать с COVID-19, одних вакцин недостаточно для решения проблемы тяжелых форм болезни, особенно при появлении новых вариантов. В этом исследовании изучается неожиданный помощник: ипратропия бромид — давно используемое ингаляционное средство при астме и хронических заболеваниях легких. С помощью искусственного интеллекта, просеявшего тысячи уже существующих препаратов, исследователи выделили этот знакомый ингалятор как перспективное средство для смягчения опасного воспаления легких и проблем со свертыванием крови при тяжелом COVID-19. Их работа предполагает, что недорогое и широко доступное средство может помочь защитить легкие и кровеносные сосуды от самых тяжелых осложнений болезни.

Умные компьютеры ищут новые назначения для старых препаратов

Вместо того чтобы начинать с нуля и разрабатывать новое лекарство, команда использовала коммерческую платформу искусственного интеллекта под названием RAPTOR AI, чтобы «подслушать», как включаются и выключаются гены у пациентов с COVID-19. Они собрали образцы крови у больных с легким и тяжелым течением, как в момент постановки диагноза, так и позднее, в период восстановления. Считая, какие гены были активны в каждом образце, система создала генетический «отпечаток» для тяжелой болезни и для восстановления. RAPTOR AI затем сравнил эти отпечатки с генными паттернами, вызванными более чем 23 000 химических соединений, протестированных в других экспериментах. Цель была проста: найти препараты, способные сдвинуть паттерн тяжелого COVID-19 в сторону более безопасного, похожего на восстановление.

Знакомый ингалятор выходит в лидеры

В результате этого масштабного цифрового поиска ипратропия бромид выделился как лучший кандидат, даже опередив противовирусный препарат ремдесивир, который уже применяется в больницах. Ипратропия — ингаляционное средство, расширяющее и открывающее дыхательные пути за счёт блокирования определённых нервных сигналов в легких. Предыдущие работы указывали, что он может также подавлять воспаление и даже мешать вирусу разрушать легочную ткань. Анализ ИИ выделил пути, связанные с чрезмерной иммунной реакцией и образованием тромбов, что предполагает: ипратропия может не только облегчать дыхание, но и смягчать «бурю» воспаления, ведущую к тяжелому течению COVID-19.

Проверка предсказания ИИ на животных

Чтобы выйти за пределы компьютерных предсказаний, исследователи испытали ипратропия на линии хомяков, у которых развиваются симптомы COVID-19, схожие с проявлениями у очень больных людей, включая проблемы с дыханием, колебания температуры и повреждение органов. Животных инфицировали вирусом SARS‑CoV‑2, а затем лечили либо нейтральным раствором (контроль), ремдесивиром, ипратропием в виде небулайзерной ингаляции, либо комбинацией обоих препаратов. В заражённой, не получавшей лечения группе хомяков 70% погибли, они теряли значительную массу тела, у них развивалось выраженное воспаление легких и наблюдались признаки масштабного свёртывания крови. В поразительном контрасте только 5% животных, получавших ипратропия, погибли, и они гораздо меньше теряли в весе. Их температура тела, которая сначала падала по мере ухудшения болезни, восстанавливалась быстрее, чем в контрольной группе.

Меньше тромбов, спокойнее легкие

Тяжёлый COVID-19 печально известен не только тем, что поражает легкие, но и тем, что провоцирует опасные тромбы, которые могут привести к инфарктам, инсультам и тромбоэмболии легочной артерии. Команда измеряла маркеры крови, связанные со свертыванием, включая D‑димер и продукты распада фибрина. Эти маркеры были значительно ниже у животных, получавших ипратропия, чем у нелечённых, что указывает на снижение образования тромбов. Уровни ключевых воспалительных молекул в крови, таких как интерлейкин‑6 и фактор некроза опухоли‑альфа, также снижались при лечении ипратропием. При микроскопическом исследовании легочной ткани исследователи наблюдали гораздо меньше воспалительных клеток и меньшие признаки вирусного повреждения в группе, получавшей ипратропия, по сравнению с контрольной. Во многих случаях лёгкие лечённых животных выглядели близкими к норме.

Что это может значить для будущей помощи пациентам

Для неспециалистов главный вывод в том, что десятилетиями используемый ингалятор, уже знакомый многим пациентам с астмой и хроническими заболеваниями легких, может делать гораздо больше, чем просто расширять суженные дыхательные пути. Под руководством искусственного интеллекта это исследование показывает, что ипратропия бромид может сильно снизить смертность, образование тромбов и воспаление легких в модели тяжелого COVID-19 на животных, демонстрируя по крайней мере сопоставимые, а в некоторых аспектах лучшие результаты, чем ремдесивир. Хотя необходимы дополнительные исследования и тщательные клинические испытания на людях, результаты дают повод для осторожного оптимизма: существующие, доступные ингаляционные препараты могут стать частью более широкой палитры средств для предотвращения худших исходов COVID-19 и, возможно, других тяжелых легочных инфекций.

Цитирование: Jung, DS., Cheon, S., Kim, CM. et al. Evaluation of artificial intelligence identified ipratropium bromide for the treatment of coronavirus disease 2019. Sci Rep 16, 6980 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-27869-y

Ключевые слова: лечение COVID-19, ипратропия бромид, переназначение лекарств, искусственный интеллект в медицине, воспаление легких