ԱԲ-ը բացահայտել է, որ Ալցհեյմերի հիվանդության բիոմարկերը իրականում դրա պատճառն է

Կալիֆորնիայի համալսարանի Սան Դիեգոյի մասնագետները արհեստական բանականության միջոցով պարզել են, որ PHGDH գենը, որը նախկինում ճանաչվել էր որպես Ալցհեյմերի հիվանդության բիոմարկեր, իրականում այդ հիվանդության ուղղակի պատճառներից է՝ իր նորահայտ երկրորդային գործառույթի պատճառով։ Ըստ Cell հանդեսում հրապարակված հետազոտության՝ այս հայտնագործությունը խորացնում է հիվանդության ինքնաբուխ ձևի ըմբռնումը և հնարավորություն է տալիս մշակել թիրախային բուժում մի հիվանդության համար, որը ազդում է 65 տարեկանից բարձր յուրաքանչյուր իններորդ մարդու վրա, գրում է UCSanDiego Today-ը։

PHGDH գենի երկրորդային գործառույթը

Բացի սերին ամինաթթվի սինթեզի համար անհրաժեշտ ֆերմենտ արտադրելու իր հայտնի դերից, PHGDH-ը ևս մեկ դեր ունի, որը նախկիմում չէր նկատվել. այն կարգավորում է գենային էքսպրեսիան ուղեղի բջիջներում։ AI մոդելավորման միջոցով գիտնականները բացահայտել են, որ այս սպիտակուցը ունի ԴՆԹ-ի հետ կապվող ենթակառուցվածք, որը թույլ է տալիս PHGDH–ին ակտիվացնել որոշակի գեներ և խաթարել ուղեղում գենային ակտիվության նուրբ հավասարակշռությունը։ Հենց այս կարգավորող ակտիվությունն է, այլ ոչ թե ֆերմենտային գործառույթը, որը խթանում է Ալցհեյմերի հիվանդության վաղ փուլերի զարգացմանը հանգեցնող պրոցեսների մի շղթա։ Տարբերությունը մարդկանց միջև կայանում է ոչ թե այն բանում, թե արդյոք ունեն PHGDH, այլ՝ որքան շատ է արտադրվում դրա սպիտակուցը. որքան բարձր մակարդակ՝ այնքան ավելի մեծ խանգարում և հիվանդության զարգացում։

PHGDH կառուցվածքի մոդելավորումը Արհեստական բանականության օգնությամբ

Արհեստական բանականությունը այս բացահայտման լուռ հերոսն էր՝ հանդես գալով միաժամանակ որպես մոլեկուլային քարտեզագրող և դետեկտիվ։ PHGDH սպիտակուցի եռաչափ կառուցվածքի ճշգրիտ մոդելավորման շնորհիվ AI գործիքները բացահայտել են մի թաքնված ենթակառուցվածք՝ ԴՆԹ-ի հետ կապվող դոմեն, որը սովորական սպիտակուցային հաջորդականության վերլուծությամբ հնարավոր չէր նկատել։ Այս կառուցվածքային առանձնահատկությունը նման էր հայտնի գենային կարգավորիչներին, ինչը բացատրեց PHGDH-ի անսպասելի ազդեցությունը Ալցհեյմերի վրա։ Այդ մոդելավորման օգնությամբ գիտնականները նաև կարողացան մոդելավորել, թե ինչպես փոքր մոլեկուլները կարող են արգելափակել այդ վնասակար կարգավորող ակտիվությունը՝ չխանգարելով դրա կենսական ֆերմենտային դերին։ Այդպես էլ հայտնվեց NCT-503 թեկնածու մոլեկուլը։

NCT-503-ը՝ որպես բուժման խոստումնալից տարբերակ

NCT-503-ը առանձնացավ որպես ամենախոստումնալից փոքր մոլեկուլ՝ PHGDH-ի վնասակար կարգավորող ազդեցությունը մեղմելու համար՝ առանց խաթարելու սերինի սինթեզի կարևոր գործընթացը։ Այս նյութը կարողանում է անցնել արյան-ուղեղային պատնեշը և ընտրովի ձևով արգելափակել միայն PHGDH-ի կարգավորիչ գործառույթը՝ թողնելով սերինի սինթեզը գրեթե անվնաս։ Ալցհեյմերի մուտացիաներով մկնային մոդելների վրա NCT-503-ի բուժումը բերել է մի շարք դրական արդյունքների՝ նվազեցնելով ամիլոիդային թիթեղիկների կուտակումը, բարելավելով հիշողությունը և թուլացնելով տագնապային վարքագիծը՝ առանց սերինի մակարդակի փոփոխության։

Այս նյութի նշանակությունը չի սահմանափակվում միայն ախտանիշների մեղմացմամբ։ PHGDH-ի կարգավորումը՝ դեռ ամիլոիդային թիթեղների առաջացումից առաջ, խոստանում է հնարավոր դարձնել հիվանդության վաղ փուլերում կանգնեցումը՝ մի բան, որ ներկայիս թերապիաները չեն ապահովում։ Թեև մկներից մարդկանց վրա կիրառումը դեռ բարդ գործընթաց է, քանի որ կենդանիները չեն կարող ամբողջությամբ արտացոլել հիվանդության ինքնաբուխ բնույթը, այս հետազոտությունը NCT-503-ին վերածում է առաջատար թեկնածուի՝ հետագա կլինիկական զարգացման համար։ Դա նաև հիանալի օրինակ է, թե ինչպես է AI-ը արագացնում Ալցհեյմերի նոր բուժումների հայտնաբերման ընթացքը։

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում