در یک پژوهش جدید و نوآورانه از دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو (UC San Diego)، هوش مصنوعی نقش مهمی در درک بهتر بیماری آلزایمر ایفا کرده است. دانشمندان با کمک مدل‌سازی هوش مصنوعی دریافتند که ژنی به نام PHGDH که قبلاً به‌عنوان نشانه‌ای از آلزایمر شناخته می‌شد، ممکن است خود یکی از عوامل بروز بیماری نیز باشد. PHGDH آنزیمی است که ژن مربوط به آن در افراد با پیشرفت سریع‌تر آلزایمر، فعالیت بیشتری دارد. اما تا پیش از این مشخص نبود که چه رابطه‌ای میان فعالیت این ژن و شدت بیماری وجود دارد. پژوهشگران با بهره‌گیری از مدل‌سازی سه‌بعدی مبتنی بر هوش مصنوعی، ساختار این آنزیم را با دقت بالا بررسی کرده و دریافتند که PHGDH ممکن است عملکرد پنهانی داشته باشد؛ یعنی بتواند ژن‌های دیگر را خاموش یا روشن کند.

تحلیل‌های بیشتر نشان داد که این آنزیم با دو ژن خاص در آستروسیت‌ها (سلول‌های پشتیبان مغز) تعامل دارد. این تعاملات مانع از تنظیم درست التهاب مغزی و پاکسازی ضایعات سلولی می‌شود، که هر دو از عوامل کلیدی در ابتلا به آلزایمر هستند. به گفته پژوهشگران، این کشف ممکن است یکی از نقاط بحرانی در شروع بیماری را روشن کند. دکتر شنگ ژونگ، مهندس زیستی از UC San Diego، بیان کرد که این کشف تنها با کمک هوش مصنوعی ممکن شد، زیرا ساختار سه‌بعدی پیچیده آنزیم به دقت بالایی نیاز داشت. در ادامه پژوهش، تیم تحقیقاتی به دنبال مهار PHGDH بدون آسیب رساندن به عملکرد آنزیمی اصلی آن رفت. آنها مولکولی به نام NCT-503 را شناسایی کردند که می‌تواند این هدف را محقق کند. با کمک هوش مصنوعی، تعامل این مولکول با PHGDH مدل‌سازی شد و مشخص شد که NCT-503 در یک ناحیه خاص از آنزیم قرار می‌گیرد و از عملکرد نادرست آن در روشن و خاموش کردن ژن‌ها جلوگیری می‌کند.

این یافته‌ها در مدل‌های حیوانی (موش) مورد آزمایش قرار گرفتند و نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آمد: موش‌هایی که تحت درمان با NCT-503 قرار گرفتند، در تست‌های حافظه و اضطراب عملکرد بهتری نشان دادند. نکته کلیدی دیگر این است که NCT-503 توانایی عبور از سد خونی-مغزی را دارد، که برای اثرگذاری دارو بر سلول‌های مغز بسیار مهم است. همچنین، امکان مصرف خوراکی این دارو وجود دارد که یک مزیت درمانی مهم محسوب می‌شود. اگرچه هنوز راه زیادی تا تولید دارویی مؤثر برای آلزایمر باقی مانده، این پژوهش گام مهمی در آن مسیر است. به گفته دکتر ژونگ، «اکنون یک گزینه درمانی با اثربخشی اولیه در دست داریم که می‌تواند به آزمایش‌های بالینی توسعه یابد». او افزود که ممکن است گروه‌های جدیدی از مولکول‌ها با الهام از NCT-503 برای درمان‌های آینده طراحی شوند. با وجود پیچیدگی‌های زیاد در مطالعه بیماری آلزایمر – از عوامل ژنتیکی گرفته تا فشارهای محیطی – پژوهش‌هایی از این دست امید را برای یافتن درمان‌های مؤثرتر افزایش می‌دهند.

منبع خبر: sciencealert