AIがアルツハイマー病の原因を発見、治療法も発見か

DNVN - カリフォルニア大学サンディエゴ校の科学者らは人工知能の助けを借りて、アルツハイマー病を引き起こす酵素PHGDHの重要な役割を発見し、分子NCT-503に基づく新しい治療法の開発への希望を開いた。

詩の創作から複雑なパターンの認識まで、あらゆる場面で活用されている人工知能（AI）技術が、アルツハイマー病に関する大規模な研究において重要な役割を果たしました。カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCサンディエゴ）の科学者によるこの研究では、AIを用いて、アルツハイマー病のマーカーであるだけでなく、原因の可能性もある遺伝子を特定しました。

本研究の焦点は、ホスホグリセリン酸脱水素酵素（PHGDH）と呼ばれる酵素と、それをコードする遺伝子でした。研究者らはこれまでに、急速に進行するアルツハイマー病患者においてPHGDHの活性が高いことを明らかにしてきました。しかし、PHGDHとアルツハイマー病の関連性は明らかではありませんでした。

AIを用いてPHGDH酵素の3次元構造をモデル化し、研究チームはこれまで知られていなかった酵素の機能を発見しました。それは、特定の遺伝子のオンオフを切り替える能力です。さらなる解析により、PHGDHはアストロサイト（炎症の制御と老廃物の除去を担う脳細胞の一種）内の2つの遺伝子と相互作用することが明らかになりました。この相互作用はアルツハイマー病の重要なメカニズムの一つと考えられており、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は、アルツハイマー病の鍵となる可能性がある。写真：ゲッティ

「この発見を成し遂げるには、現代のAIが3次元構造を正確に構築する必要がありました」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・ゾン氏は語る。

次のステップは、PHGDHの活性を部分的に阻害する方法、具体的には、アストロサイトにおける遺伝子制御能力を阻害しながらも、その必須酵素機能を維持する方法を見つけることでした。研究チームは、この基準に適合するNCT-503と呼ばれる分子を特定しました。次に、AIを用いてこの分子とPHGDHの相互作用をシミュレーションしたところ、NCT-503がPHGDHの「ポケット」に結合し、不要な遺伝子のオンオフを阻害することが明らかになりました。

正式な薬物治療薬として開発されるまでには時間がかかりますが、NCT-503はアルツハイマー病のマウスモデルにおいてPHGDHの有害な活性を減弱させることが研究で示されています。特に、NCT-503を投与されたマウスは、記憶力テストで顕著な改善を示し、不安を軽減しました。

「現在、有効性が実証され、臨床試験へと発展する可能性のある治療候補が存在します」と鍾氏は述べた。「将来、治療薬開発に活用できる可能性のある、全く新しいクラスの低分子化合物が存在するかもしれません。」

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す。これが、このアプローチをさらに有望なものにしている重要な要素です。この分子をベースとした薬剤は、経口薬として製剤化することも可能です。

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は非常に限られており、治療効果もそれほど顕著ではありません」と鍾氏は述べた。

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