Des chercheurs de Californie ont fait des avancées majeures dans la compréhension et le traitement de la maladie d’Alzheimer. Grâce à des techniques d’intelligence artificielle, ils ont identifié des mécanismes liés à la neurodégénérescence et proposé un candidat médicamenteux prometteur qui améliore les symptômes de mémoire et d’anxiété.
Une équipe de recherche de l’Université de Californie à San Diego a mis en lumière les causes possibles et un traitement pour la maladie d’Alzheimer. L’utilisation de l’intelligence artificielle a permis d’identifier un processus qui accélère la neurodégénérescence et une molécule capable de bloquer le gène responsable. Le médicament testé en laboratoire a montré des améliorations significatives de la mémoire et de l’anxiété.
Les origines du mal d’Alzheimer et une potentielle solution ont été révélées grâce aux découvertes des scientifiques et à l’aide essentielle de l’IA. Ces découvertes se concentrent sur une fonction jusqu’alors inconnue d’un enzyme connu sous le nom de fosfoglicerato déshydrogénase (PHGDH), précédemment associé à la forme la plus répandue de démence mondiale. En termes simples, des recherches antérieures ont montré qu’une expression accrue de ce gène était liée à une progression plus rapide de la maladie chez les patients, tandis qu’une expression plus faible était associée à un tableau clinique moins sévère.
Cette nouvelle étude a révélé que le gène PHGDH peut également affecter l’activité de deux gènes présents dans les astrocytes, des cellules gliales cruciales pour le système nerveux, qui soutiennent les neurones, protègent le tissu cérébral et éliminent certaines toxines. Les niveaux élevés de PHGDH dans ces cellules peuvent entraîner une inflammation et nuire à l’élimination des déchets, expliquant l’augmentation de l’expression de ce gène chez les patients atteints de la maladie. Cela pourrait éclairer une cause sous-jacente de cette maladie neurodégénérative, qui pourrait toucher 150 millions de personnes d’ici 2050 dans le monde.
Après avoir identifié cette cause potentielle, les scientifiques ont recherché des molécules capables d’inhiber PHGDH, tout en tenant compte de sa fonction dans la production de l’acide aminé sérine, essentiel à de nombreux processus biologiques. Grâce à l’IA, ils ont repéré une molécule, appelée NCT-503, qui empêche les effets néfastes sur la fonction des astrocytes. Des tests sur des souris présentant la forme murine de la maladie ont montré une amélioration significative de l’anxiété et de la mémoire, deux symptômes typiques de la maladie.
Cettte découverte potentiellement marquante est le fruit d’un groupe de chercheurs américain dirigé par des scientifiques des départements de neurosciences et de bioingénierie de l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec l’Institut d’Ingénierie en Médecine, le Programme en Bioinformatique et Biologie des Systèmes, et l’École des Sciences Biologiques. Les chercheurs, sous la direction du professeur Sheng Zhong, ont largement exploité l’intelligence artificielle. Ils ont observé que des niveaux élevés d’expression de PHGDH sont bien corrélés à un stade avancé de la maladie. À travers l’IA, ils ont analysé la structure tridimensionnelle de l’enzyme, révélant une sous-structure qui active les gènes dans les astrocytes, responsables des déséquilibres liés à la neurodégénérescence, tels que l’inflammation et l’élimination défectueuse des déchets, et par conséquent la maladie d’Alzheimer.
La prochaine étape a été de chercher une molécule pouvant se lier à cette sous-structure et inhiber l’activation nocive des gènes. L’IA a permis d’identifier NCT-503, dont les tests sur les souris ont généré des résultats très prometteurs. Bien que nous soyons encore loin d’une thérapie commerciale pour traiter Alzheimer, ces découvertes jettent les bases d’un traitement qui pourrait s’avérer efficace, comme l’indiquent les relations de cause à effet observées lors des phases expérimentales.
« Nous avons maintenant un candidat thérapeutique avec une efficacité prouvée, qui a le potentiel d’être développé davantage pour des essais cliniques. De nouvelles classes de petites molécules pourraient être exploitées pour développer des thérapies futures », a déclaré le professeur Zhong dans un communiqué. Les détails de cette recherche, intitulée “Régulation transcriptionnelle par PHGDH entraînant une pathologie amyloïde dans la maladie d’Alzheimer”, ont été publiés dans la revue scientifique Cell.