Veštačka inteligencija (VI) je široko polje koje obuhvata mnoge različite podtipove, od aplikacija koje su u stanju da pišu poeziju do algoritama koji lako prepoznaju obrasce koje ljudi često previdiše. Nedavno, modelovanje pomoću VI igralo je značajnu ulogu u napretku istraživanja bolesti Alchajmer. Istraživači sa Univerziteta Kalifornija, San Diego (UC San Diego) koristili su VI kako bi otkrili da je jedan gen, često prepoznat kao marker Alzheimerove bolesti, verovatno i uzročni faktor. Ovo otkriće ističe veliki izazov u istraživanju Alchajmerove bolesti: razlikovanje promena izazvanih samom bolešću od promena koje je zaista pokreću. Fokus ove studije bio je enzim pod nazivom fosfoglicerata dehidrogenaza (PHGDH) i gen koji ga kodira. Prethodna istraživanja tima pokazala su da je ovaj gen skloniji većoj aktivnosti kod osoba sa brzo napredujućim Alzheimerom. Međutim, nejasno je bilo koji je mehanizam iza ove veze. Korišćenjem VI, istraživači su modelovali trodimenzionalnu strukturu enzima PHGDH u većoj detaljnosti, otkrivajući ranije nepoznatu funkciju: čini se da on uključi i isključi određene gene. Dalja istraživanja su pokazala da PHGDH interaguje sa dva gena unutar astrocita—ćelija mozga koje podržavaju neurone—na načine koji narušavaju sposobnost mozga da vrši regulaciju upale i čišćenje otpadnih materija. Veruju da ova interakcija može predstavljati ključnu tačku preokreta koja pokreće Alzheimerovu bolest, objašnjavajući vezu između PHGDH i bolesti. „Ovo otkriće je zaista zahtevalo vrhunski AI za precizno određivanje trodimenzionalne strukture enzima, ” napominje Sheng Zhong, bioinženjer sa UC San Diega. Naredno, tim je pokušao da razvije metode za delimično inhibisanje PHGDH.

Idealno, droga bi blokirala aktivnost gena PHGDH u astrocitima dok bi sačuvala njegove osnovne enzimske funkcije. Identifikovali su molekul nazvan NCT-503 koji ispunjava ove uslove. Ponovo je korišćen modelovanje VI za analizu strukture NCT-503 i njegove interakcije sa PHGDH. Čini se da NCT-503 veže za specifičnu funkcionalnu dačicu u PHGDH-u, sprečavajući njegove neautorizovane funkcije regulacije gena. Iako će proći dosta vremena pre nego što se na osnovu ovog otkrića razvije lek za Alchajmer, početna istraživanja pokazala su da tretmani na bazi NCT-503 mogu efikasno regulisati aktivnost PHGDH u miševima sa modelima bolesti. Miševi tretirani tim molekulom pokazali su poboljšanja u performansama na testovima pamćenja i anksioznosti. „Sada postoji terapeutski kandidat sa dokazanom efikasnošću koji obećava dalji klinički razvoj, ” ističe Zhong. „Moguće je da će se pojaviti potpuno nove klase malih molekula koje će biti iskorišćene za buduće terapije. ” Važno je napomenuti da NCT-503 može preći krv-brain barijeru kako bi stigao do neurona i njihovih povezanih ćelija, što povećava potencijalni uticaj ovog istraživanja. Lekovi zasnovani na NCT-503 mogli bi se takođe davati oralno. Dok razotkrivanje složenosti Alzheimerove bolesti—uključujući razne faktore od životnih izazova do naslednih genetskih predispozicija—ostaje spor proces, svako novo istraživanje nas sve više približava efikasnim terapijama i boljem upravljanju stanjem. „Nažalost, opcije lečenja Alzheimerove bolesti i dalje su vrlo ograničene, ” razmišlja Zhong. „Trenutno, odgovori na lečenje nisu ni blizu optimalnih. ”