AI ค้นพบสาเหตุของโรคอัลไซเมอร์และสามารถหาวิธีการรักษาได้

DNVN - ปัญญาประดิษฐ์ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ค้นพบบทบาทสำคัญของเอนไซม์ PHGDH ในการทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งทำให้เกิดความหวังในการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ที่ใช้โมเลกุล NCT-503

ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่การแต่งบทกวีไปจนถึงการจดจำรูปแบบที่ซับซ้อน มีบทบาทสำคัญในการศึกษาวิจัยโรคอัลไซเมอร์ครั้งสำคัญ โดยผลงานดังกล่าวจัดทำโดย นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (UC San Diego) โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการระบุยีนที่ไม่เพียงแต่เป็นเครื่องหมายของโรคเท่านั้น แต่ยังเป็นสาเหตุโดยตรงอีกด้วย

จุดเน้นของการศึกษานี้คือเอนไซม์ที่เรียกว่าฟอสโฟกลีเซอเรตดีไฮโดรจีเนส (PHGDH) และยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ดังกล่าว นักวิจัยเคยค้นพบว่า PHGDH ออกฤทธิ์ได้ดีกว่าในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ที่มีอาการรุนแรงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความชัดเจนเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่าง PHGDH และโรคอัลไซเมอร์

ทีมวิจัยได้ใช้ AI สร้างแบบจำลองโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์ PHGDH เพื่อค้นพบหน้าที่ที่ซ่อนเร้นของเอนไซม์มาก่อน นั่นคือ ความสามารถในการเปิดและปิดยีนเฉพาะ การวิเคราะห์เพิ่มเติมเผยให้เห็นว่า PHGDH สามารถโต้ตอบกับยีน 2 ตัวในแอสโตรไซต์ ซึ่งเป็นเซลล์สมองชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่ควบคุมการอักเสบและกำจัดของเสีย การรบกวนนี้เชื่อกันว่าเป็นกลไกสำคัญอย่างหนึ่งของโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งอธิบายความเชื่อมโยงระหว่าง PHGDH กับโรคได้

เซลล์สมองที่เรียกว่าแอสโตรไซต์อาจเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญของโรคอัลไซเมอร์ ภาพ: Getty

“สิ่งนี้จำเป็นต้องใช้ AI สมัยใหม่เพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติที่แม่นยำจึงจะสามารถทำการ ค้นพบ นี้ได้” Sheng Zhong วิศวกรชีวภาพจาก UC San Diego กล่าว

ขั้นตอนต่อไปคือการหาวิธียับยั้งกิจกรรมของ PHGDH บางส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปิดกั้นความสามารถในการควบคุมยีนในแอสโตรไซต์ในขณะที่ยังคงรักษาหน้าที่ทางเอนไซม์ที่จำเป็นไว้ ทีมวิจัยได้ระบุโมเลกุลที่เรียกว่า NCT-503 ที่ตรงตามเกณฑ์ดังกล่าว โดยใช้ AI เพื่อสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลนี้กับ PHGDH ซึ่งแสดงให้เห็นว่า NCT-503 จับกับ "ช่องว่าง" ใน PHGDH ซึ่งป้องกันการสลับยีนที่ไม่ต้องการ

แม้ว่าจะต้องใช้เวลาในการพัฒนาให้กลายเป็นการรักษาอย่างเป็นทางการ แต่การศึกษาแสดงให้เห็นว่า NCT-503 สามารถลดกิจกรรมที่เป็นอันตรายของ PHGDH ในหนูทดลองโรคอัลไซเมอร์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หนูที่ได้รับการรักษาด้วย NCT-503 แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่ชัดเจนในการทดสอบความจำและความวิตกกังวลที่ลดลง

จงกล่าวว่า “ปัจจุบันมีการทดลองทางคลินิกเพื่อพัฒนายาตัวใหม่ที่มีประสิทธิภาพและมีศักยภาพที่จะนำไปทดลองทางคลินิกได้” “อาจมีโมเลกุลขนาดเล็กประเภทใหม่ที่อาจนำไปใช้พัฒนาเป็นยาในอนาคตได้”

สิ่งสำคัญคือ NCT-503 สามารถผ่านด่านกั้นเลือด-สมองเพื่อเข้าถึงเซลล์ประสาทและเซลล์ที่เกี่ยวข้องได้โดยตรง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้แนวทางนี้มีแนวโน้มที่ดียิ่งขึ้น ยาที่ใช้โมเลกุลนี้ยังสามารถผลิตเป็นยารับประทานได้อีกด้วย

แม้จะมีปัจจัยที่ซับซ้อนมากมายที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคอัลไซเมอร์ - ตั้งแต่พันธุกรรมไปจนถึงสิ่งแวดล้อม - แต่การศึกษาใหม่แต่ละครั้งเช่นนี้ก็มีส่วนช่วยลดช่องว่างไปสู่การรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

จงกล่าวว่า “น่าเสียดายที่ทางเลือกการรักษาโรคอัลไซเมอร์ในปัจจุบันมีจำกัดมาก และการตอบสนองต่อการรักษาในปัจจุบันก็ไม่ค่อยน่าตื่นเต้นนัก”

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell

บ๋าวหง็อก (ตัน/ชม.)

ที่มา: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/ai-phat-hien-ra-nguyen-nhan-gay-benh-alzheimer-va-co-the-tim-ra-phuong-phap-dieu-tri/20250520101116480