AIがアルツハイマー病の原因を発見、治療法も発見か

詩の創作から複雑なパターンの認識まで、現在ではあらゆることに広く利用されている技術である人工知能（AI）が、アルツハイマー病に関する大規模な研究で重要な役割を果たした。カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCサンディエゴ）の科学者らが実施したこの研究では、AIを利用して、病気のマーカーであるだけでなく直接的な原因である可能性のある遺伝子を特定した。

研究の焦点は、ホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼ（PHGDH）と呼ばれる酵素と、それをコードする遺伝子でした。以前、研究者らは、急速に進行するアルツハイマー病の患者ではPHGDHがより活性であることを発見した。しかし、PHGDH とアルツハイマー病の関連性は依然として不明です。

AIを使用してPHGDH酵素の3次元構造をモデル化することで、研究チームはこれまで隠されていた酵素の機能、つまり特定の遺伝子のオン/オフを切り替える能力を発見しました。さらに分析を進めると、PHGDH は、炎症の調節や老廃物の除去を担う脳細胞の一種であるアストロサイトの 2 つの遺伝子と相互作用できることが判明しました。この干渉はアルツハイマー病の根底にある重要なメカニズムの 1 つであると考えられており、PHGDH とアルツハイマー病の関連性を説明しています。

アストロサイトと呼ばれる脳細胞がアルツハイマー病の鍵となるかもしれない。写真：ゲッティ

「この発見を成し遂げるには、現代のAIが精密な3次元構造を構築することが本当に必要です」とカリフォルニア大学サンディエゴ校のバイオエンジニアであるシェン・ゾン氏は語った。

次に、科学者たちはPHGDHの活性を部分的に阻害すること、具体的には、必須の酵素機能を維持しながらアストロサイト内の遺伝子を制御する能力を阻害することを目指しました。これにより、研究チームは基準を満たすNCT-503と呼ばれる分子を特定しました。さらに、AIを使用してこの分子とPHGDHの相互作用をシミュレートしたところ、NCT-503がPHGDHの「ポケット」に結合して、不要な遺伝子のオン/オフを防止できることが示されました。

正式な治療法として開発するにはまだ時間が必要ですが、研究により、NCT-503 はアルツハイマー病のマウスモデルにおける PHGDH の有害な作用を弱めることができることが示されています。特に、NCT-503 を投与されたマウスは記憶テストで顕著な改善が見られ、不安が軽減されました。

「現在、効果が実証され、臨床試験へとさらに発展していく可能性のある治療候補が存在する」と鍾氏は述べた。 「将来の治療法の開発に利用できる可能性のある、まったく新しいクラスの小分子が存在するかもしれない。」

特に重要なのは、NCT-503 が血液脳関門を通過してニューロンや関連細胞に直接到達できることであり、これがこの治療法の有望性をさらに高める重要な要素です。この分子をベースにした薬は経口薬として処方することもできる。

アルツハイマー病の発症には遺伝から環境まで多くの複雑な要因が関わっていますが、今回のような新たな研究はより効果的な治療法へのギャップを縮めることに寄与しています。

「残念ながら、アルツハイマー病の現在の治療法の選択肢は非常に限られています」と鍾氏は語った。 「そして、現在の治療反応は特筆すべきものではありません。」

この研究はCell誌に掲載された。

バオ・ゴック（t/h）

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