AI ontdekt oorzaak van Alzheimer en vindt mogelijk behandeling

DNVN - Kunstmatige intelligentie heeft wetenschappers aan de Universiteit van Californië, San Diego geholpen bij het ontdekken van de sleutelrol van het enzym PHGDH bij het veroorzaken van de ziekte van Alzheimer. Dit biedt hoop op de ontwikkeling van een nieuwe behandelmethode op basis van het molecuul NCT-503.

Kunstmatige intelligentie (AI), een technologie die nu overal wordt gebruikt, van het schrijven van poëzie tot het herkennen van complexe patronen, heeft een sleutelrol gespeeld in een groot onderzoek naar de ziekte van Alzheimer. Het onderzoek, uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Californië, San Diego (UC San Diego), gebruikte AI om een ​​gen te identificeren dat niet alleen een marker is, maar ook een mogelijke oorzaak van de ziekte.

De focus van het onderzoek lag op een enzym genaamd fosfoglyceraatdehydrogenase (PHGDH) en het gen dat hiervoor codeert. Onderzoekers hebben eerder ontdekt dat PHGDH actiever is bij mensen met snel progressieve Alzheimer. Het verband tussen PHGDH en Alzheimer is echter nog niet duidelijk.

Door AI te gebruiken om de driedimensionale structuur van het PHGDH-enzym te modelleren, ontdekte het team een ​​tot nu toe verborgen functie van het enzym: het vermogen om specifieke genen aan en uit te zetten. Verdere analyse toonde aan dat PHGDH kan interageren met twee genen in astrocyten – een type hersencel dat verantwoordelijk is voor het reguleren van ontstekingen en het verwijderen van afvalstoffen. Deze interferentie wordt beschouwd als een van de belangrijkste mechanismen achter de ziekte van Alzheimer, wat het verband tussen PHGDH en de ziekte verklaart.

Hersencellen, astrocyten genaamd, spelen mogelijk een sleutelrol bij de ziekte van Alzheimer. Foto: Getty

"Hiervoor was echt moderne AI nodig om de driedimensionale structuur nauwkeurig te kunnen construeren om deze ontdekking te kunnen doen", aldus bio-ingenieur Sheng Zhong van UC San Diego.

De volgende stap was het vinden van een manier om de activiteit van PHGDH gedeeltelijk te remmen – met name om het vermogen ervan om genen in astrocyten te reguleren te blokkeren en tegelijkertijd de essentiële enzymfunctie te behouden. Het team identificeerde een molecuul genaamd NCT-503 dat aan de criteria voldeed. Kunstmatige intelligentie (AI) werd vervolgens gebruikt om de interactie tussen dit molecuul en PHGDH te simuleren. Hieruit bleek dat NCT-503 zich kon binden aan een "pocket" in PHGDH die ongewenste gen-aan- en uitschakeling voorkwam.

Hoewel het enige tijd zal duren voordat het zich ontwikkelt tot een formele medicamenteuze behandeling, toont onderzoek aan dat NCT-503 de schadelijke activiteit van PHGDH kan verminderen in muismodellen van de ziekte van Alzheimer. Met name muizen die met NCT-503 werden behandeld, vertoonden een duidelijke verbetering in geheugentests en verminderden angstgevoelens.

"Er is nu een therapeutische kandidaat waarvan de effectiviteit is aangetoond en die de potentie heeft om verder te worden ontwikkeld tot klinische studies", aldus Zhong. "Er zijn mogelijk geheel nieuwe klassen van kleine moleculen die in de toekomst mogelijk kunnen worden gebruikt voor de ontwikkeling van behandelingen."

Belangrijk is dat NCT-503 de bloed-hersenbarrière kan passeren om direct de neuronen en gerelateerde cellen te bereiken – een belangrijke factor die deze aanpak nog veelbelovender maakt. Geneesmiddelen op basis van dit molecuul kunnen zelfs oraal worden toegediend.

Hoewel er veel complexe factoren een rol spelen bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer – van genetica tot omgevingsfactoren – draagt ​​elk nieuw onderzoek zoals dit bij aan het verkleinen van de kloof naar effectievere behandelingen.

"Helaas zijn de huidige behandelingsmogelijkheden voor de ziekte van Alzheimer zeer beperkt", aldus Zhong. "En de huidige behandelrespons is niet uitstekend."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Cell.

Bao Ngoc (t/h)

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