AI upptäcker orsaken till Alzheimers och kan hitta behandling

DNVN – Artificiell intelligens har hjälpt forskare vid University of California, San Diego, att upptäcka enzymet PHGDHs nyckelroll i att orsaka Alzheimers sjukdom, vilket öppnar hopp om att utveckla en ny behandlingsmetod baserad på molekylen NCT-503.

Artificiell intelligens (AI), en teknik som nu används i allt från att komponera poesi till att känna igen komplexa mönster, har spelat en nyckelroll i en stor studie av Alzheimers sjukdom. Arbetet, utfört av forskare vid University of California, San Diego (UC San Diego), använde AI för att identifiera en gen som inte bara är en markör utan också en möjlig orsak till sjukdomen.

Fokus i studien låg på ett enzym som kallas fosfoglyceratdehydrogenas (PHGDH) och genen som kodar för det. Forskare har tidigare funnit att PHGDH är mer aktivt hos personer med snabbt progredierande Alzheimers sjukdom. Sambandet mellan PHGDH och Alzheimers har dock inte varit tydligt.

Genom att använda AI för att modellera den tredimensionella strukturen hos PHGDH-enzymet upptäckte teamet en tidigare dold funktion hos enzymet: förmågan att slå på och av specifika gener. Vidare analys visade att PHGDH kan interagera med två gener i astrocyter – en typ av hjärncell som ansvarar för att reglera inflammation och avlägsna avfall. Denna störning tros vara en av de viktigaste mekanismerna bakom Alzheimers sjukdom, vilket förklarar sambandet mellan PHGDH och sjukdomen.

Hjärnceller som kallas astrocyter kan vara en av nycklarna till Alzheimers sjukdom. Foto: Getty

"Detta krävde verkligen modern AI för att bygga den tredimensionella strukturen exakt för att kunna göra denna upptäckt ", delade bioingenjören Sheng Zhong vid UC San Diego.

Nästa steg var att hitta ett sätt att delvis hämma PHGDH:s aktivitet – specifikt att blockera dess förmåga att reglera gener i astrocyter samtidigt som dess viktiga enzymfunktion bibehålls. Teamet identifierade en molekyl som heter NCT-503 som uppfyllde kriterierna. AI användes sedan för att simulera interaktionen mellan denna molekyl och PHGDH, vilket avslöjade att NCT-503 kunde binda till en "ficka" i PHGDH som förhindrade oönskade genpåslag och avstängning.

Även om det kommer att ta tid innan det utvecklas till en formell läkemedelsbehandling, visar forskning att NCT-503 kan dämpa den skadliga aktiviteten hos PHGDH i musmodeller av Alzheimers sjukdom. Möss som behandlades med NCT-503 visade markant förbättring i minnestester och minskad ångest.

”Det finns nu en terapeutisk kandidat som har visat sig vara effektiv och har potential att vidareutvecklas till kliniska prövningar”, sa Zhong. ”Det kan finnas helt nya klasser av små molekyler som potentiellt skulle kunna användas för att utvecklas till behandlingar i framtiden.”

Viktigt är att NCT-503 kan korsa blod-hjärnbarriären och direkt nå nervceller och relaterade celler – en nyckelfaktor som gör denna metod ännu mer lovande. Läkemedel baserade på denna molekyl kan till och med formuleras som ett oralt läkemedel.

Även om det finns många komplexa faktorer involverade i utvecklingen av Alzheimers sjukdom – från genetik till miljö – bidrar varje ny studie som denna till att minska klyftan till mer effektiva behandlingar.

"Tyvärr är de nuvarande behandlingsalternativen för Alzheimers sjukdom mycket begränsade", sa Zhong. "Och den nuvarande behandlingsresponsen är inte enastående."

Studien publicerades i tidskriften Cell.

Bao Ngoc (t/h)

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