Изкуственият интелект (ИИ) е широка област, която включва много различни подсубтропи, вариращи от приложения, способни да пишат поезия, до алгоритми, които лесно забелязват модели, пропускани от хората. Наскоро моделирането с помощта на ИИ играе важна роля в напредъка на изследванията за болестта на Алцхаймер. Учени от Университета на Калифорния, Сан Диего (UC Сан Диего) използваха ИИ, за да открият, че ген, често идентифициран като маркер на Алцхаймер, може също така да бъде и причинен фактор. Това откритие подчертава голямата предизвикателство в изследванията за Алцхаймер: да се различи промените, породени от болестта, от тези, които всъщност я предизвикват. Фокусът на това изследване беше ензимът фосфоглицерат дехидрогеназа (PHGDH) и генът, който го кодира. Предходни изследвания на екипа показаха, че този ген е по-активен при лица с бързо прогресиращ Алцхаймер. Обаче, остана неясно какъв е механизмът зад тази връзка. С помощта на ИИ, учените моделираха триизмерната структура на ензима PHGDH в по-големи детайли, разкривайки досега неизвестна функция: изглежда, че той превключва други специфични гени „включване“ и „изключване“. Допълнителни изследвания показаха, че PHGDH взаимодейства с два гена вътре в астроцити — мозъчни клетки, участващи в подкрепата на невроните, по начини, които нарушават способността на мозъка да управлява възпалението и да изхвърля отпадъците. Учени вярват, че тази връзка може да е важната точка на преобръщане, която инициира Алцхаймер, обяснявайки връзката между PHGDH и болестта. „Това откритие наистина изискваше съвременно изкуствен интелект за точно определяне на триизмерната структура на ензима, “ отбелязва Шенг Джънг, биоинженер в UC Сан Диего. След това екипът се стремеше да разработи методи за частично потискане на активността на PHGDH.

Идеално би било лекарство, което да блокира генетичната регулираща функция на PHGDH в астроцитите, като същевременно запази неговите основни ензимни функции. Те идентифицираха молекула на име NCT-503, която отговаря на тези изисквания. Отново беше използван ИИ за анализ на структурата на NCT-503 и взаимодействието ѝ с PHGDH. Изглежда, че NCT-503 се свързва с конкретен джоб в структурата на PHGDH, предотвратявайки неразрешените му действия по превключване на гени. Макар че ще мине значително време, преди да може да бъде разработено лекарство за Алцхаймер въз основа на това откритие, първоначалните изследвания показват, че терапевтични вещества, произведени от NCT-503, могат ефективно да регулират активността на PHGDH при мишки модел на болестта. Мишките, третирани с тази молекула, демонстрираха подобрени резултати при тестове за памет и тревожност. „Сега има кандидат за терапия с доказана ефикасност, който дава надежди за по-нататъшно клинично развитие, “ казва Джънг. „Могат да се създадат напълно нови класове малки молекули, които да бъдат използвани за бъдещи терапии. “ Важно е да се отбележи, че NCT-503 е способен да премине кръвно-мозъчната бариера, стигайки до невроните и съпътстващите ги клетки, увеличавайки потенциала на това изследване. Лекарствата, базирани на NCT-503, също могат да се приемат перорално. Докато разкриването на сложността на болестта на Алцхаймер — включително различните допринасящи фактори от екологични предизвикателства до наследствени гени — остава бавен процес, всяко ново изследване ни приближава към ефективни терапии и по-добро управление на състоянието. „За съжаление, възможностите за лечение на болестта на Алцхаймер остават много ограничени, “ отбелязва Джънг. „В момента реакциите при лечение са далеч от оптималните. “