Слова, которые исследователи используют для описания своих результатов, могут быть использованы для поиска новых потенциальных методов лечения болезни Паркинсона, говорится в новом исследовании, опубликованном 2 марта в журнале с открытым доступом PLoS Biology Ангусом МакКвиббаном из Университета Торонто (Канада) и его коллегами. В исследовании использовалась система искусственного интеллекта (ИИ) для выявления существующего антихолестеринового препарата, который способен способствовать утилизации митохондрий, энергетических компонентов клетки, которые повреждаются при болезни.

Полный патогенетический путь, ведущий к болезни Паркинсона (БП), неизвестен, но одним из очевидных факторов является дисфункция митохондрий и неспособность утилизировать дефектные митохондрии - процесс, называемый митофагией. По меньшей мере пять генов, связанных с БП, прямо или косвенно связаны с нарушением митофагии, поэтому авторы искали соединения, способные усилить процесс митофагии.

Было найдено несколько таких соединений, но большинство из них также наносят вред клеткам, что исключает их как кандидатов в лекарственные препараты. Это заставило авторов задаться вопросом, может ли литература, описывающая эти соединения, привести их к другим соединениям, которые ранее не были связаны с усилением митофагии, но которые описываются терминами, которые также встречаются в работах, где обсуждаются известные усилители.

Выявление моделей такого семантического сходства является одним из основных навыков IBM Watson for Drug Discovery - программы искусственного интеллекта, работающей на суперкомпьютере, которая анализирует опубликованную литературу на предмет выявления моделей ключевых слов, фраз и сопоставлений. Команда использовала программу для создания семантического "отпечатка пальца" добросовестных усилителей митофагии, а затем искала подобные отпечатки в литературе для набора из более чем трех тысяч кандидатов из базы данных лекарств.

79 лучших кандидатов были проверены в культуре клеток против митохондриального яда. Три лучших кандидата из этого анализа были затем протестированы на нескольких других анализах митофагии, которые выявили пробукол, препарат для снижения уровня холестерина, как соединение с наилучшим сочетанием эффективности и вероятной безопасности. Было также установлено, что пробукол улучшает двигательную функцию, выживаемость и потерю нейронов в двух различных животных моделях болезни Паркинсона (БП - это, прежде всего, двигательное расстройство).

Эффект Пробукола на митофагию требует формирования и действия липидных капель, переходных клеточных структур, которые помогают поддерживать целостность митохондрий во время стресса и которые аномально накапливаются при болезни Паркинсона. Известно, что пробукол действует на ABCA1, белок, участвующий в транспорте липидов, а снижение уровня ABCA1 уменьшает способность пробукола способствовать митофагии, что позволяет предположить, что ABCA1 является вероятным медиатором роли липидных капель в митофагии.

"Наше исследование продемонстрировало двойную методологию скрининга in silico/на клеточной основе, которая выявила известные и новые механизмы, ведущие к усилению митофагии", - сказал МакКвиббан. "Учитывая связь между накоплением липидных капель и ABCA1, кажется вероятным, что пробукол усиливает митофагию через мобилизацию липидных капель. Нацеливание на этот механизм может быть выгодным".

МакКвиббан добавляет: "В нашем исследовании мы использовали ИИ-платформу IBM Watson для эффективного выявления одобренных в настоящее время препаратов, которые потенциально могут быть перепрофилированы в терапию болезни Паркинсона".