Sztuczna inteligencja odkryła przyczynę choroby Alzheimera i może znaleźć leczenie

Sztuczna inteligencja (AI), technologia wykorzystywana obecnie w wielu dziedzinach, od komponowania poezji po rozpoznawanie złożonych wzorców, odegrała kluczową rolę w szeroko zakrojonym badaniu nad chorobą Alzheimera. W badaniu przeprowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UC San Diego) wykorzystano AI do zidentyfikowania genu, który jest nie tylko markerem, ale także potencjalną przyczyną choroby.

Badanie koncentrowało się na enzymie zwanym dehydrogenazą fosfoglicerynianową (PHGDH) i genie, który go koduje. Naukowcy odkryli już wcześniej, że PHGDH jest bardziej aktywny u osób z szybko postępującą chorobą Alzheimera. Jednak związek między PHGDH a chorobą Alzheimera nie jest jasny.

Wykorzystując sztuczną inteligencję do modelowania trójwymiarowej struktury enzymu PHGDH, zespół odkrył wcześniej ukrytą funkcję enzymu: zdolność do włączania i wyłączania określonych genów. Dalsza analiza wykazała, że PHGDH może oddziaływać z dwoma genami w astrocytach – typie komórek mózgowych odpowiedzialnych za regulację stanu zapalnego i usuwanie produktów przemiany materii. Uważa się, że ta interferencja jest jednym z kluczowych mechanizmów leżących u podstaw choroby Alzheimera, wyjaśniając związek między PHGDH a tą chorobą.

Komórki mózgowe zwane astrocytami mogą być jednym z kluczy do choroby Alzheimera. Zdjęcie: Getty

Komórki mózgowe zwane astrocytami mogą być jednym z kluczy do choroby Alzheimera. Zdjęcie: Getty

„Aby dokonać tego odkrycia , konieczna była współczesna sztuczna inteligencja, która potrafiła precyzyjnie zbudować trójwymiarową strukturę” – powiedział bioinżynier Sheng Zhong z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Kolejnym krokiem było znalezienie sposobu na częściowe zahamowanie aktywności PHGDH – a konkretnie na zablokowanie jego zdolności do regulacji genów w astrocytach, przy jednoczesnym zachowaniu jego podstawowej funkcji enzymatycznej. Zespół zidentyfikował cząsteczkę o nazwie NCT-503, która spełniała te kryteria. Następnie wykorzystano sztuczną inteligencję do symulacji interakcji między tą cząsteczką a PHGDH, ujawniając, że NCT-503 był w stanie wiązać się z „kieszenią” w PHGDH, która zapobiegała niepożądanemu włączaniu i wyłączaniu genów.

Chociaż opracowanie formalnego leku zajmie trochę czasu, badania pokazują, że NCT-503 może osłabiać szkodliwą aktywność PHGDH w mysich modelach choroby Alzheimera. Co ciekawe, myszy leczone NCT-503 wykazały znaczną poprawę wyników testów pamięciowych i zmniejszenie lęku.

„Istnieje obecnie kandydat na terapię, którego skuteczność została udowodniona i który ma potencjał, by przejść dalsze badania kliniczne” – powiedział Zhong. „Mogą pojawić się zupełnie nowe klasy małych cząsteczek, które potencjalnie mogłyby zostać wykorzystane do opracowania terapii w przyszłości”.

Co ważne, NCT-503 może przekraczać barierę krew-mózg, docierając bezpośrednio do neuronów i powiązanych z nimi komórek – to kluczowy czynnik, który czyni to podejście jeszcze bardziej obiecującym. Leki oparte na tej cząsteczce mogą być nawet formułowane jako leki doustne.

Chociaż na rozwój choroby Alzheimera wpływa wiele złożonych czynników – od genetyki po środowisko – każde nowe badanie, takie jak to, przyczynia się do zmniejszenia luki w opracowywaniu skuteczniejszych metod leczenia.

„Niestety, obecne możliwości leczenia choroby Alzheimera są bardzo ograniczone” – powiedział Zhong. „A obecna odpowiedź na leczenie nie jest spektakularna”.

Badanie opublikowano w czasopiśmie Cell.

Bao Ngoc (t/h)

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