Des chercheurs du Cleveland Clinic Genome Center ont réussi à appliquer des modèles d’IA génétiques avancés à la maladie de Parkinson. En plus des facteurs génétiques qui influencent la progression de la maladie, les chercheurs ont également identifié des médicaments existants et donc approuvés qui pourraient être utilisés pour le traitement de Parkinson.
Pour recherche L’approche So-Salled «System Biology» a été utilisée. L’IA est utilisée pour intégrer et analyser les informations provenant de différentes sources, telles que les données génétiques, protéomiques, pharmaceutiques et des patients, pour identifier les modèles qui peuvent ne pas être découverts lorsqu’une seule source de données est utilisée. «La maladie de Parkinson est le deuxième trouble neurodégénératif le plus courant, juste après la démence, mais nous n’avons aucun moyen d’arrêter la progression ou de ralentir les millions de personnes qui vivent avec cette condition dans le monde; La meilleure chose que nous puissions réaliser pour le moment est de contrôler les symptômes lorsqu’ils se produisent », explique le premier auteur du Lijun Dou, Ph.D.
Progression de Parkinson
À l’heure actuelle, il n’y a pas de traitement (de guérison) pour la maladie de Parkinson. Il existe des méthodes, telles que la stimulation cérébrale profonde, qui peut limiter les symptômes de la maladie. De nombreux progrès sont également réalisés dans ce domaine, par exemple avec une étulation adaptative du cerveau profond.
Faire des composés qui arrêtent ou inversent la progression de la maladie de Parkinson est principalement un défi car il n’est toujours pas (complètement) clair quels gènes provoquent quels symptômes de la maladie de Parkinson provoquent lorsqu’ils sont mutés. «De nombreuses mutations génétiques bien connues associées à la maladie de Parkinson sont situées dans des zones non codantes de notre ADN et non dans les gènes réels. Nous savons que les variantes dans les zones non codantes peuvent à leur tour influencer la fonction de différents gènes, mais nous ne savons pas quels gènes sont influencés dans la maladie de Parkinson “, explique Dou.
Avec l’aide du modèle d’intégration de l’IA développé par les chercheurs, l’équipe a pu comparer les variantes génétiques associées à la maladie de Parkinson à plusieurs bases de données d’ADN et d’expression génique spécifiques au cerveau. Cela a permis à l’équipe de distraire quels gènes spécifiques dans notre cerveau ont été influencés par des variantes dans les zones non codantes de notre ADN.
Combiner les données
L’équipe a ensuite combiné les résultats avec des ensembles de données de protéines et d’interacto pour déterminer lesquels des gènes identifiés influencent d’autres protéines dans notre cerveau lorsqu’ils sont mutés. Ils ont trouvé divers risques potentiels (comme SNCA et LRRK2), dont il est connu pour provoquer une inflammation de notre cerveau lorsqu’ils sont perturbés.
L’équipe de recherche s’est ensuite demandé s’il y avait des médicaments sur le marché qui pouvaient être axés sur les gènes identifiés. Même après que des médicaments réussis ont été découverts et fabriqués, cela peut prendre en moyenne 15 ans de tests de sécurité stricts avant que les médicaments ne soient approuvés.
«Les personnes qui vivent actuellement avec la maladie de Parkinson ne peuvent pas se permettre d’attendre si longtemps pour de nouvelles options, car leur état continue de se développer. Si nous pouvons utiliser des médicaments qui ont déjà été approuvés par la FDA et peuvent les ajuster pour la maladie de Parkinson, nous pouvons considérablement raccourcir le temps jusqu’à ce que nous puissions donner aux patients plus d’options Expert dans le domaine de la biologie du système et a développé plusieurs travaux de fenêtre d’IA pour identifier de nouveaux traitements potentiels pour la maladie d’Alzheimer.
Intégrer la découverte génétique
En intégrant leurs résultats génétiques aux bases de données pharmaceutiques disponibles, l’équipe a trouvé plusieurs médicaments candidats. Ils ont ensuite examiné les enregistrements électroniques des patients s’il y avait des différences dans le diagnostic de la maladie de Parkinson chez les patients qui ont utilisé les médicaments identifiés. Par exemple, les personnes qui ont été prescrites l’agent de diffusion de cholestérol simvastatine étaient moins susceptibles d’obtenir le diagnostic de Parkinson au cours de leur vie.
La prochaine étape, selon Cheng, consiste à tester si la simvastatine peut traiter la maladie en laboratoire, ainsi que divers médicaments immunosuppresseurs et en colère qui méritent de nouvelles recherches. «Avec les méthodes traditionnelles, toutes les étapes que nous avons prises pour identifier les gènes, les protéines et les médicaments prendraient beaucoup de ressources et de temps. D’une côté de nos analyses de réseau intégrative, nous pourrions considérablement accélérer ce processus et identifier plusieurs candidats, ce qui augmente nos chances de trouver de nouvelles solutions », le Dr ajoute Dou avec cela.
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