La tecnología de IA descubre factores genéticos y opciones de tratamiento para Parkinson

La tecnología de IA descubre factores genéticos y opciones de tratamiento para Parkinson
La tecnología de IA descubre factores genéticos y opciones de tratamiento para Parkinson
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Investigadores del Centro de Genoma de la Clínica Cleveland han logrado aplicar la genética de la inteligencia artificial avanzada (IA) de la enfermedad de Parkinson. Los investigadores han identificado factores genéticos en la progresión y los medicamentos aprobados por la FDA que pueden reutilizarse para el tratamiento de MP.

El Enfermedad de NPJ Parkinson El informe utiliza un enfoque llamado “Biología de sistemas”, que utiliza IA para integrar y analizar varias formas diferentes de información a partir de datos genéticos, proteómicos, farmacéuticos y de pacientes para identificar modelos que pueden no ser obvios al analizar una forma de datos por derecho propio. .

El estudio principal y el director del CCGC, Feixiong Cheng, PhD, es un experto líder en el campo de la biología de sistemas y ha desarrollado varios marcos de IA para identificar nuevos tratamientos potenciales para la enfermedad de Alzheimer.

“La enfermedad de Parkinson es el segundo trastorno neurodegenerativo más común, justo después de la demencia, pero no tenemos medios para detener o ralentizar en los millones de personas que viven con esta afección en el mundo; Lo mejor que podemos lograr es controlar los síntomas tal como aparecen “, explica Lijun Dou, PhD, PhD, doctorado, dijo el estudio, un titular de la beca postdoctoral en el Laboratorio de Medicina Genómica del Dr. Cheng. “Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas terapias que modifiquen enfermedades para la enfermedad de Parkinson. »»

Hacer compuestos que se detengan o reviertan la progresión de la enfermedad de Parkinson es particularmente difícil porque el campo aún identifica cuáles de nuestros genes causan los síntomas de la enfermedad de Parkinson cuando se transfiere, explica el Dr. Dou.

“Muchas mutaciones genéticas conocidas asociadas con la enfermedad de Parkinson están en regiones no codificantes de nuestro ADN, no en genes reales. Sabemos que las variantes en las regiones no codificantes a su vez pueden afectar la función de diferentes genes, pero no sabemos qué genes se asignan en la enfermedad de Parkinson “, dice.

Utilizando su modelo de integración de IA, el equipo pudo hacer referencia a las variantes genéticas asociadas con la enfermedad de Parkinson con varias bases de datos de expresión génica y de expresión génica específicas del cerebro. Esto permitió al equipo deducir quién, si es necesario, los genes específicos de nuestro cerebro se ven afectados por variantes en las regiones no codificantes de nuestro ADN. Luego, el equipo combinó los resultados con los conjuntos de datos de proteínas e interactoma para determinar qué genes identificaron afectan otras proteínas en nuestro cerebro cuando se mutizan. Encontraron varios genes con riesgos potenciales (como SNCA en LRRK2), muchos de los cuales se sabe que causan inflamación en nuestro cerebro cuando están desregulados.

Luego, el equipo de investigación preguntó si las drogas en el mercado podrían reutilizarse para apuntar a los genes identificados. Incluso después de descubrir y fabricar medicamentos exitosos, puede tomar un promedio de 15 años de rigurosas pruebas de seguridad para que el medicamento sea aprobado.

Actualmente, las personas que viven con la enfermedad de Parkinson no pueden darse el lujo de esperar tanto opciones mientras sus condiciones continúen progresando. Si podemos usar medicamentos que ya están aprobados por la FDA y reutilizarlos para la enfermedad de Parkinson, podemos reducir considerablemente el tiempo hasta que podamos dar a los pacientes más opciones. »»

Feixiong Cheng, PhD, Cerectely, Cleveland Clinic Genmo Center Center

Al integrar sus resultados genéticos en las bases de datos farmacéuticas disponibles, el equipo ha encontrado varias drogas candidatas. Luego se refieren a los archivos electrónicos de salud para ver si había diferencias en el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson para los pacientes que toman medicamentos identificados. Por ejemplo, las personas a las que se les había recetado el medicamento hipocolesterólico simvastatina tenía menos probabilidades de recibir diagnósticos de la enfermedad de Parkinson durante su vida.

El Dr. Cheng dice que el siguiente paso es probar el potencial de la simvastatina para tratar la enfermedad del laboratorio, así como varios medicamentos inmunosupresoros y anti-ansiedad que justificaron un estudio más profundo.

“El uso de métodos tradicionales, para completar una de las medidas que hemos tomado para identificar los genes, proteínas y fármacos sería de muy intensidad y tareas de tiempo”, dijo el Dr. Dou. “Nuestros análisis basados ​​en la red integradora nos han permitido acelerar este proceso significativamente e identificar varios candidatos, lo que aumenta nuestras posibilidades de encontrar nuevas soluciones. »»

Esta investigación fue apoyada por los subsidios del Instituto Nacional de Envejecimiento (NIA) y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Vasculares Cerebrales (NANDS), ambos bajo los Institutos Nacionales de Salud (NIH).

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