Les chercheurs de la faculté ont développé une méthode d’intelligence artificielle (IA) pour les aider à identifier de nouveaux médicaments potentiels pour la maladie d’Alzheimer. Le nouveau médicament semble être plus précis. Aucun effet secondaire n’a été documenté lors des tests avec des vers et des souris.
Sommaire
La gestion des déchets des cellules est détruite par la maladie d’Alzheimer
L’une des causes de la maladie d’Alzheimer est la dégénérescence et la perte de cellules nerveuses dans le cerveau avec l’âge. Une cellule est comme une machinerie finement réglée. La cellule a besoin d’énergie pour accomplir ses tâches. L’énergie provient d’usines énergétiques appelées mitochondries.
Dans les cellules jeunes et saines, les mitochondries anciennes ou endommagées sont retirées de la cellule au cours d’un processus appelé mitophagie. Le groupe de recherche a découvert que lorsque nous vieillissons, nous avons plus de mitochondries brisées et que les cellules ne pourront plus toutes les éliminer. Une accumulation de mitochondries brisées obstrue les processus ordinaires de la cellule et, éventuellement, la cellule mourra.
– Les cellules ont besoin de l’énergie générée par les mitochondries pour nettoyer ces « déchets ». Tout comme une machine cessera de fonctionner si elle n’est pas entretenue, explique le professeur agrégé Evandro F. Fang, le chef du groupe de recherche.
Fang dirige un groupe de recherche international à l’Institut de médecine clinique de l’Université d’Oslo et à l’hôpital universitaire d’Akershus.
Une nouvelle méthode pour traiter la maladie d’Alzheimer
Une nouvelle méthode potentielle pour traiter la maladie est décrite par le groupe de Fang dans une nouvelle étude :
Nous pouvons être en mesure de réduire ou d’arrêter la progression de la maladie avec le patient. Nous pouvons le faire en augmentant la capacité de la cellule à s’auto-nettoyer. »
Evandro F. Fang, professeur agrégé
Le colmatage des machines faisant partie du problème, les chercheurs ont dû trouver un moyen d’accélérer le processus de nettoyage. Ils se sont penchés sur l’utilisation d’inducteurs dits de mitophagie. L’idée était de trouver un moyen d’augmenter le niveau de gestion des déchets dans les cellules cérébrales du patient.
– Nous pouvons comparer cela à l’embauche de personnel supplémentaire pour éliminer un retard de nettoyage dans une usine, explique Fang.
Le groupe de Fang a décrit comment il pourrait être possible de trouver un moyen de stimuler le propre système d’auto-nettoyage des cellules en 2019.
Le traitement peut améliorer d’autres organes
Le redémarrage de la mitophagie offre au patient plusieurs avantages : il augmentera l’élimination des déchets des cellules cérébrales et le processus de nettoyage sera plus efficace en soi. Cela peut également augmenter le nettoyage dans d’autres organes, pas seulement le cerveau.
– En augmentant la mitophagie, nous pouvons également améliorer la qualité d’autres organes, comme leur cœur et leurs muscles. Un corps plus fort est important pour réduire les effets de la maladie, note Fang.
Utilisation de l’IA pour trouver des candidats potentiels pour un nouveau médicament
Il faut beaucoup de temps et d’efforts pour développer un nouveau médicament, et c’est un processus très coûteux. Les chercheurs voulaient trouver des substances susceptibles d’induire le processus de nettoyage. Ils ont utilisé l’IA pour rechercher des substances similaires aux inducteurs de mitophagie connus.
Le programme informatique a parcouru un vaste catalogue de substances et identifié deux candidats, la Rhapontigenin et le Kaempferol. Ils ont utilisé des souris et des nématodes, un type de vers, pour déterminer si l’utilisation de ces substances sur leurs cellules nerveuses inhibait la perte de mémoire.
– Nous avons passé trois mois à chercher dans une bibliothèque d’environ 3000 substances connues induisant la mitophagie. Si nous avions utilisé des techniques traditionnelles pour découvrir un nouveau médicament, il aurait probablement fallu plus de trois ans pour trouver des candidats-médicaments potentiels », explique Fang.
Les chercheurs ont déposé un brevet sur le nouveau médicament contre la maladie d’Alzheimer
Fang et ses collègues ont déposé un brevet sur la Rhapontigenine pour le traitement de la maladie d’Alzheimer. Ils travaillent actuellement à décrire à la fois comment la rhapontigénine et le kaempférol peuvent nous aider à retarder la progression de la perte de mémoire et comment ils peuvent nous aider à réduire la progression de la maladie lorsqu’elle s’est produite. De plus, ils vont également décrire les mécanismes moléculaires approfondis qui aident le Kaempférol et la Rhapontigenine à induire la mitophagie.
Les composés n’ont pas encore été testés chez l’homme, il reste donc encore beaucoup à faire
-Nous utilisons maintenant l’IA pour proposer de petites modifications structurelles à ces composés candidats. Nous voulons les rendre plus sûrs et plus efficaces pour traiter la maladie d’Alzheimer, dit Fang.
Le projet est un projet international multi-institutionnel avec des collaborateurs majeurs de :
- Université d’Oslo, Norvège
- L’Université de Macao, Chine
- MindRank AI Ltd, Chine
- Université nationale et kapodistrienne d’Athènes, Grèce
- Imperial College Londres, Royaume-Uni
- Université de l’Alabama à Birmingham, États-Unis
- L’Université nationale de Singapour
