ИИ обнаружил причину болезни Альцгеймера и может найти лечение

DNVN - Искусственный интеллект помог ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего раскрыть ключевую роль фермента PHGDH в возникновении болезни Альцгеймера, что открывает надежду на разработку нового метода лечения на основе молекулы NCT-503.

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, но и возможной причиной заболевания.

В центре внимания 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. Считается, что это взаимодействие является одним из ключевых механизмов развития болезни Альцгеймера и объясняет связь между PHGDH и этим заболеванием.

Клетки мозга, называемые астроцитами, могут быть одним из факторов, влияющих на развитие болезни Альцгеймера. Фото: Getty

«Для точного построения трехмерной структуры и совершения этого открытия действительно потребовался современный ИИ», — поделился 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 важнейшую ферментативную функцию. Команда идентифицировала молекулу NCT-503, которая соответствовала этим критериям. Затем с помощью искусственного интеллекта было смоделировано взаимодействие этой молекулы с PHGDH, что показало, что NCT-503 способен связываться с «карманом» в PHGDH, предотвращая нежелательное включение и выключение генов.

Хотя потребуется время, чтобы препарат стал официальной лекарственной терапией, исследования показывают, что NCT-503 может ослабить вредоносное 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 разработаны даже 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 сторону более эффективных методов лечения.

«К сожалению, современные варианты лечения болезни Альцгеймера весьма ограничены, — сказал Чжун. — И эффективность лечения не впечатляет».

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