شباهت معنایی، منجر به کشف دارویی جدید برای بیماری پارکینسون شد

به گزارش سیناپرس همدان، بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله دسترسی آزاد PLoS Biology توسط آنگوس مک کویبن از دانشگاه تورنتو، کانادا و همکارانش منتشر شد، می توان از کلماتی که محققان برای توصیف نتایج خود استفاده می کنند برای کشف درمان های جدید بالقوه برای بیماری پارکینسون استفاده کرد. این مطالعه از یک سیستم هوش مصنوعی (AI) برای شناسایی یک داروی ضد کلسترول موجود استفاده کرد که توانایی دفع میتوکندری‌ها، اجزای انرژی‌ساز سلولی را دارد که در این بیماری آسیب دیده‌اند.

مسیر بیماری زایی کامل منجر به بیماری پارکینسون (PD) ناشناخته است، اما یکی از عوامل موثر اختلال عملکرد میتوکندری و ناتوانی در دفع میتوکندری های معیوب است، فرآیندی که میتوفاژی نامیده می شود. حداقل پنج ژن دخیل در PD به طور مستقیم یا غیرمستقیم با اختلال در میتوفاژی مرتبط هستند، بنابراین نویسندگان به دنبال ترکیباتی بودند که می تواند روند میتوفاژی را تقویت کند.

چندین ترکیب از این قبیل شناسایی شده‌اند، اما بیشتر آنها به سلول‌ها آسیب می‌رسانند و آنها را به عنوان کاندیدای دارو رد می‌کند. این امر باعث شد نویسندگان بپرسند که آیا ادبیات توصیف کننده این ترکیبات ممکن است آنها را به ترکیبات دیگری هدایت کند، ترکیباتی که قبلاً به تقویت میتوفاژی مرتبط نبودند اما با عباراتی که در مقالاتی که در مورد تقویت کننده های شناخته شده بحث می کنند نیز توضیح داده شده اند.

شناسایی الگوهای چنین شباهت معنایی یکی از مهارت های اصلی IBM Watson برای کشف دارو است، یک برنامه هوش مصنوعی که بر روی یک ابر رایانه اجرا می شود و ادبیات منتشر شده را برای الگوهای کلمات کلیدی و عبارات تحلیل می کند. این تیم از این برنامه برای توسعه یک «اثرانگشت» معنایی از تقویت‌کننده‌های میتوفاژی با روند مطلوب استفاده کرد و سپس به دنبال اثر انگشت مشابه در ادبیات مجموعه‌ای از بیش از سه هزار نامزد از یک پایگاه داده دارویی بود.

79 کاندید برتر در کشت سلولی در برابر سم میتوکندری غربالگری شدند. سه کاندید برتر از آن سنجش سپس بر روی چندین سنجش میتوفاژی دیگر مورد آزمایش قرار گرفتند که پروبوکول، یک داروی کاهش دهنده کلسترول، را به عنوان ترکیبی با بهترین ترکیب از اثربخشی و ایمنی احتمالی شناسایی کردند. همچنین مشخص شد که پروبوکول عملکرد حرکتی، بقا و از دست دادن نورون را در دو مدل حیوانی مختلف بیماری پارکینسون (PD در درجه اول یک اختلال حرکتی است) بهبود می بخشد.

اثر پروبوکول بر میتوفاژی مستلزم تشکیل و عمل قطرات لیپیدی، ساختارهای سلولی گذرا است که به حفظ یکپارچگی میتوکندری در هنگام استرس کمک می کند و به طور غیر طبیعی در بیماری پارکینسون تجمع می یابد. شناخته شده است که پروبوکول ABCA1 را هدف قرار می دهد، پروتئینی که در انتقال لیپیدها نقش دارد، و کاهش سطح ABCA1 توانایی پروبوکول را برای ترویج میتوفاژی کاهش می دهد، که نشان می دهد ABCA1 یک واسطه احتمالی برای نقش قطرات چربی در میتوفاژی است.

McQuibban گفت: مطالعه ما یک روش دوگانه غربالگری مبتنی بر in silico/cell-based را نشان داد که مکانیسم های شناخته شده و جدیدی را که منجر به افزایش میتوفاژی می شود شناسایی کرد. با توجه به ارتباط بین تجمع قطرات چربی و ABCA1، به نظر می رسد پروبوکول میتوفاژی را از طریق بسیج قطرات چربی افزایش می دهد. هدف قرار دادن این مکانیسم ممکن است سودمند باشد.

McQuibban می افزاید: در مطالعه خود از پلتفرم هوش مصنوعی IBM Watson برای شناسایی موثر داروهای تایید شده فعلی استفاده کردیم که به طور بالقوه می توانند به عنوان درمانی برای بیماری پارکینسون مورد استفاده قرار گیرند.

این مطالعه در ژورنال PLoS Biology منتشر شد.

مترجم: سید سپهر ارومیهء