Искусственный интеллект (ИИ), технология, которая сегодня используется повсюду, от сочинения стихов до распознавания сложных закономерностей, сыграл ключевую роль в крупном исследовании болезни Альцгеймера. В этой работе учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego) использовали ИИ для идентификации гена, который является не только маркером заболевания, но и его непосредственной причиной.
В центре исследования был фермент фосфоглицератдегидрогеназа (PHGDH) и ген, который его кодирует. Ранее исследователи обнаружили, что PHGDH более активен у людей с быстро прогрессирующей болезнью Альцгеймера. Однако связь между PHGDH и болезнью Альцгеймера до сих пор не была ясна.
Используя искусственный интеллект для моделирования трёхмерной структуры фермента PHGDH, команда обнаружила ранее скрытую функцию этого фермента: способность включать и выключать определённые гены. Дальнейший анализ показал, что PHGDH может взаимодействовать с двумя генами в астроцитах — типе клеток мозга, отвечающих за регуляцию воспаления и выведение продуктов обмена. Это взаимодействие считается одним из ключевых механизмов развития болезни Альцгеймера, объясняющим связь между PHGDH и этим заболеванием.
Клетки мозга, называемые астроцитами, могут быть одним из факторов, влияющих на развитие болезни Альцгеймера. Фото: Getty
«Для этого действительно необходим современный ИИ, способный построить точную трехмерную структуру, чтобы сделать это открытие », — сказал биоинженер Шэн Чжун из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Следующим шагом было найти способ частично ингибировать активность PHGDH, а именно, блокировать его способность регулировать гены в астроцитах, сохраняя при этом его важную ферментативную функцию. Группа исследователей идентифицировала молекулу NCT-503, которая соответствовала этим критериям. Искусственный интеллект был использован для моделирования взаимодействия этой молекулы с PHGDH, что показало, что NCT-503 связывается с «карманом» в PHGDH, предотвращая нежелательное переключение генов.
Хотя потребуется время, чтобы разработать официальное лечение, исследование показало, что NCT-503 может ослабить повреждающее действие PHGDH в мышиных моделях болезни Альцгеймера. В частности, у мышей, получавших NCT-503, наблюдалось значительное улучшение результатов тестов на память и снижение тревожности.
«Теперь существует терапевтический кандидат, эффективность которого доказана, и который имеет потенциал для дальнейшей разработки в рамках клинических испытаний», — сказал Чжун. «Возможно, существуют совершенно новые классы малых молекул, которые потенциально можно будет использовать для разработки методов лечения в будущем».
Важно отметить, что NCT-503 способен преодолевать гематоэнцефалический барьер, напрямую воздействуя на нейроны и связанные с ними клетки, что делает этот подход ещё более перспективным. Препараты на основе этой молекулы могут быть даже разработаны для перорального применения.
Хотя на развитие болезни Альцгеймера влияет множество сложных факторов — от генетики до окружающей среды, — каждое новое исследование, подобное этому, способствует сокращению разрыва в поиске более эффективных методов лечения.
«К сожалению, современные варианты лечения болезни Альцгеймера весьма ограничены, — сказал Чжун. — И результаты лечения не слишком обнадёживают».
Исследование опубликовано в журнале Cell.
Бао Нгок (т/ч)
Источник: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/ai-phat-hien-ra-nguyen-nhan-gay-benh-alzheimer-va-co-the-tim-ra-phuong-phap-dieu-tri/20250520101116480
Комментарий (0)