Штучний інтелект виявляє причину хвороби Альцгеймера та може знайти лікування

DNVN - Штучний інтелект допоміг вченим з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго виявити ключову роль ферменту PHGDH у виникненні хвороби Альцгеймера, відкривши надію на розробку нового методу лікування на основі молекули NCT-503.

Штучний інтелект (ШІ) – технологія, яка зараз використовується в усьому: від написання віршів до розпізнавання складних закономірностей, відіграла ключову роль у масштабному дослідженні хвороби Альцгеймера. У роботі, проведеній вченими з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (UC San Diego), за допомогою ШІ було виявлено ген, який є не лише маркером, але й можливою причиною захворювання.

У центрі уваги дослідження був фермент під назвою фосфогліцератдегідрогеназа (PHGDH) та ген, який його кодує. Дослідники раніше виявили, що PHGDH більш активний у людей зі швидко прогресуючою хворобою Альцгеймера. Однак зв'язок між PHGDH та хворобою Альцгеймера досі не був ясним.

Використовуючи штучний інтелект для моделювання тривимірної структури ферменту PHGDH, команда виявила раніше приховану функцію ферменту: здатність вмикати та вимикати певні гени. Подальший аналіз показав, що PHGDH може взаємодіяти з двома генами в астроцитах – типом клітин мозку, відповідальних за регулювання запалення та видалення відходів. Вважається, що це втручання є одним з ключових механізмів хвороби Альцгеймера, що пояснює зв'язок між PHGDH та цим захворюванням.

Клітини мозку, які називаються астроцитами, можуть бути одним із ключових факторів розвитку хвороби Альцгеймера. Фото: Getty

«Для цього дійсно потрібен був сучасний штучний інтелект, щоб точно побудувати тривимірну структуру, щоб мати змогу зробити це відкриття », – поділився біоінженер Шен Чжун з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.

Наступним кроком було знайти спосіб частково пригнічувати активність PHGDH, а саме блокувати його здатність регулювати гени в астроцитах, зберігаючи при цьому його важливу ферментативну функцію. Команда визначила молекулу під назвою NCT-503, яка відповідала критеріям. Потім штучний інтелект був використаний для моделювання взаємодії між цією молекулою та PHGDH, що показало, що NCT-503 здатний зв'язуватися з «кишенею» в PHGDH, що запобігало небажаному вмиканню та вимиканню генів.

Хоча для розробки цього засобу у формальний лікарський засіб знадобиться час, дослідження показують, що NCT-503 може послаблювати шкідливу активність PHGDH у мишачих моделях хвороби Альцгеймера. Примітно, що миші, яких лікували NCT-503, показали помітне покращення тестів на пам'ять та зниження тривожності.

«Зараз існує терапевтичний кандидат, ефективність якого доведена і який має потенціал для подальшого розвитку в клінічних випробуваннях», — сказав Чжун. «Можливо, з’являться абсолютно нові класи малих молекул, які потенційно можна було б використовувати для розробки методів лікування в майбутньому».

Важливо, що NCT-503 може долати гематоенцефалічний бар'єр, безпосередньо досягаючи нейронів та пов'язаних з ними клітин – ключовий фактор, який робить цей підхід ще більш перспективним. Препарати на основі цієї молекули можна навіть формулювати як пероральні препарати.

Хоча на розвиток хвороби Альцгеймера впливає багато складних факторів – від генетики до навколишнього середовища – кожне нове дослідження, подібне до цього, сприяє зменшенню розриву між методами лікування та пошуком більш ефективних методів лікування.

«На жаль, сучасні можливості лікування хвороби Альцгеймера дуже обмежені», — сказав Чжун. «І поточна реакція на лікування не є видатною».

Дослідження було опубліковано в журналі Cell.

Бао Нгок (т/год)

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