AI menemukan penyebab Alzheimer dan mungkin menemukan pengobatannya

Kecerdasan buatan (AI), sebuah teknologi yang kini digunakan dalam berbagai hal, mulai dari mengarang puisi hingga mengenali pola-pola kompleks, telah memainkan peran kunci dalam sebuah studi besar tentang penyakit Alzheimer. Penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan di University of California, San Diego (UC San Diego) ini menggunakan AI untuk mengidentifikasi gen yang tidak hanya merupakan penanda tetapi juga kemungkinan penyebab penyakit tersebut.

Fokus penelitian ini adalah enzim yang disebut fosfogliserat dehidrogenase (PHGDH) dan gen yang mengkodenya. Para peneliti sebelumnya telah menemukan bahwa PHGDH lebih aktif pada orang dengan penyakit Alzheimer yang berkembang pesat. Namun, hubungan antara PHGDH dan Alzheimer belum jelas.

Dengan menggunakan AI untuk memodelkan struktur tiga dimensi enzim PHGDH, tim menemukan fungsi enzim yang sebelumnya tersembunyi: kemampuan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan gen tertentu. Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa PHGDH dapat berinteraksi dengan dua gen dalam astrosit – sejenis sel otak yang bertanggung jawab untuk mengatur peradangan dan membuang limbah. Interferensi ini diduga sebagai salah satu mekanisme kunci di balik penyakit Alzheimer, yang menjelaskan hubungan antara PHGDH dan penyakit tersebut.

Sel-sel otak yang disebut astrosit mungkin menjadi salah satu kunci penyakit Alzheimer. Foto: Getty

Sel-sel otak yang disebut astrosit mungkin menjadi salah satu kunci penyakit Alzheimer. Foto: Getty

“Hal ini benar-benar membutuhkan AI modern untuk membangun struktur tiga dimensi secara akurat agar dapat melakukan penemuan ini,” ungkap bioengineer Sheng Zhong dari UC San Diego.

Langkah selanjutnya adalah menemukan cara untuk menghambat sebagian aktivitas PHGDH – khususnya, untuk memblokir kemampuannya dalam mengatur gen dalam astrosit sambil tetap mempertahankan fungsi enzim esensialnya. Tim mengidentifikasi sebuah molekul bernama NCT-503 yang memenuhi kriteria tersebut. AI kemudian digunakan untuk mensimulasikan interaksi antara molekul ini dan PHGDH, yang mengungkapkan bahwa NCT-503 mampu berikatan dengan "kantong" di PHGDH yang mencegah aktivasi dan penonaktifan gen yang tidak diinginkan.

Meskipun membutuhkan waktu untuk berkembang menjadi pengobatan formal, penelitian menunjukkan bahwa NCT-503 dapat melemahkan aktivitas berbahaya PHGDH pada model tikus penyakit Alzheimer. Khususnya, tikus yang diobati dengan NCT-503 menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam tes memori dan penurunan kecemasan.

"Kini telah ada kandidat terapi yang terbukti efektif dan berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut menjadi uji klinis," ujar Zhong. "Mungkin akan ada kelas molekul kecil yang benar-benar baru yang berpotensi digunakan untuk dikembangkan menjadi pengobatan di masa mendatang."

Yang terpenting, NCT-503 dapat menembus sawar darah-otak untuk langsung mencapai neuron dan sel-sel terkait – sebuah faktor kunci yang membuat pendekatan ini semakin menjanjikan. Obat-obatan berbasis molekul ini bahkan dapat diformulasikan sebagai obat oral.

Meskipun ada banyak faktor kompleks yang terlibat dalam perkembangan penyakit Alzheimer – mulai dari genetika hingga lingkungan – setiap studi baru seperti ini berkontribusi untuk mempersempit kesenjangan menuju perawatan yang lebih efektif.

"Sayangnya, pilihan pengobatan untuk penyakit Alzheimer saat ini sangat terbatas," kata Zhong. "Dan respons pengobatan saat ini pun belum memuaskan."

Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Cell.

Bao Ngoc (t/h)

Sumber: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/ai-phat-hien-ra-nguyen-nhan-gay-benh-alzheimer-va-co-the-tim-ra-phuong-phap-dieu-tri/20250520101116480