Din cuprinsul articolului
Un studiu publicat recent în revista Cell arată că o genă cunoscută pentru asocierea sa cu Alzheimer ar putea juca un rol mai activ decât s-a crezut până acum. Cercetarea, realizată de echipa de la Universitatea din California, San Diego, a folosit modele avansate de inteligență artificială pentru a reconstrui structura tridimensională a unei enzime cheie — PHGDH — și a arătat cum aceasta ar putea declanșa procese care duc la apariția bolii.
Descoperirea deschide o direcție complet nouă în căutarea unui tratament, punând în centrul atenției celulele gliale numite astrocite, și modul în care ele gestionează inflamația și curățarea deșeurilor din creier.
Ce au descoperit cercetătorii
Enzima PHGDH și gena care o produce sunt de mult timp observate în studiile asupra Alzheimerului. Ce nu era clar până acum era dacă această genă contribuie activ la declanșarea bolii sau este doar o consecință a ei. Cu ajutorul inteligenței artificiale, cercetătorii au putut modela structura exactă a enzimei și au observat o funcție necunoscută anterior: capacitatea de a activa sau dezactiva alte gene din celulele nervoase.
PHGDH pare să interfereze cu două gene importante din astrocite — celule care ajută neuronii să funcționeze corect. Când aceste gene sunt afectate, creierul nu mai poate regla inflamația și nu mai elimină eficient reziduurile celulare, procese esențiale pentru sănătatea neuronală.
„Aveam nevoie de modele AI extrem de precise pentru a putea identifica aceste interacțiuni. Fără ele, descoperirea nu ar fi fost posibilă”, a declarat profesorul Sheng Zhong, bioinginer și autor principal al studiului.
Posibil tratament: o moleculă deja testată pe șoareci
După ce au identificat problema, cercetătorii au trecut la următoarea etapă: căutarea unui mod de a bloca efectul nedorit al enzimei, fără a-i anula complet activitatea. PHGDH are și un rol benefic în organism, deci era important ca intervenția să fie selectivă.
Așa au ajuns la molecula NCT-503, care reușește să se lege de o zonă specifică a enzimei și să îi blocheze capacitatea de a modifica expresia altor gene. AI-ul a fost folosit din nou pentru a analiza în detaliu modul în care această moleculă interacționează cu PHGDH.
Testele făcute pe modele animale cu Alzheimer au arătat rezultate încurajatoare: șoarecii tratați au avut scoruri mai bune la testele de memorie și au prezentat semne mai reduse de anxietate. În plus, NCT-503 trece bariera hemato-encefalică, un obstacol major pentru multe medicamente neurologice. Molecula poate fi administrată și pe cale orală, ceea ce crește mult șansele de a fi folosită în tratamente viitoare.
„Avem un candidat terapeutic real, cu rezultate pozitive în testele pe animale. E un pas semnificativ către o posibilă testare clinică”, a spus Zhong.
De ce contează această descoperire
Tratamentul pentru Alzheimer rămâne limitat. Majoritatea medicamentelor disponibile în prezent încetinesc temporar simptomele, dar nu opresc cauza bolii. Cercetările recente schimbă însă perspectiva: dacă PHGDH este un factor declanșator, controlul asupra acestei enzime ar putea reduce riscul de apariție a bolii sau ar putea încetini progresul acesteia dintr-un stadiu incipient.
Studiul susține ideea că AI-ul poate accelera semnificativ înțelegerea unor boli complexe. În loc să parcurgă ani de experimente clasice, cercetătorii pot folosi modele predictive pentru a testa milioane de combinații moleculare și a înțelege funcții biologice la un nivel de detaliu imposibil altfel.
