Inteligencia artificial revela fármacos actuales que pueden ayudar a combatir la enfermedad de Alzheimer
Escaneo PET de un cerebro humano con enfermedad de Alzheimer. Crédito: dominio público
Se necesitan desesperadamente nuevos tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, pero numerosos ensayos clínicos de fármacos en investigación no han logrado generar opciones prometedoras. Ahora, un equipo del Hospital General de Massachusetts (MGH) y la Facultad de Medicina de Harvard (HMS) ha desarrollado un método basado en inteligencia artificial para evaluar los medicamentos actualmente disponibles como posibles tratamientos para la enfermedad de Alzheimer. El método podría representar una forma rápida y económica de reutilizar las terapias existentes en nuevos tratamientos para esta condición neurodegenerativa progresiva y debilitante. Es importante destacar que también podría ayudar a revelar nuevos objetivos inexplorados para la terapia al señalar los mecanismos de acción de los fármacos.
«La reutilización de medicamentos aprobados por la FDA para la enfermedad de Alzheimer es una idea atractiva que puede ayudar a acelerar la llegada de un tratamiento eficaz, pero lamentablemente, incluso para medicamentos previamente aprobados, los ensayos clínicos requieren recursos sustanciales, lo que hace imposible evaluar cada medicamento en pacientes con la enfermedad de Alzheimer. enfermedad», explica Artem Sokolov, Ph.D., director de Informática y Modelado del Laboratorio de Farmacología de Sistemas del HMS. «Por lo tanto, construimos un marco para priorizar medicamentos, ayudando a que los estudios clínicos se centren en los más prometedores».
En un artículo publicado en Nature Communications, Sokolov y sus colegas describen su marco, llamado DRIAD (Drug Repurposing en la enfermedad de Alzheimer), que se basa en el aprendizaje automático, una rama de la inteligencia artificial en la que los sistemas se «entrenan» con grandes cantidades de datos, «aprenden» a identificar patrones reveladores y aumentan la toma de decisiones de investigadores y médicos.
DRIAD funciona midiendo lo que sucede con las células neuronales del cerebro humano cuando se trata con un fármaco. Luego, el método determina si los cambios inducidos por un fármaco se correlacionan con los marcadores moleculares de la gravedad de la enfermedad.
El enfoque también permitió a los investigadores identificar fármacos que tenían efectos tanto protectores como dañinos en las células cerebrales.
«También aproximamos la direccionalidad de dichas correlaciones, lo que ayuda a identificar y filtrar los fármacos neurotóxicos que aceleran la muerte neuronal en lugar de prevenirla», dice el coautor principal Steve Rodríguez, Ph.D., investigador del Departamento de Neurología en MGH e instructor en HMS.
DRIAD también permite a los investigadores examinar qué proteínas son el objetivo de los fármacos más prometedores y si hay tendencias comunes entre los objetivos, un enfoque diseñado por Clemens Hug, Ph. .D., investigador asociado en el Laboratorio de Farmacología de Sistemas y coautor principal.
El equipo aplicó el método de detección a 80 medicamentos aprobados por la FDA y probados clínicamente para una amplia variedad de afecciones. El análisis arrojó una lista clasificada de candidatos, con varios medicamentos antiinflamatorios utilizados para tratar la artritis reumatoide y los cánceres de la sangre que emergen como los principales contendientes. Estos medicamentos pertenecen a una clase de medicamentos conocidos como inhibidores de la cinasa de Janus. Los medicamentos funcionan bloqueando la acción de las proteínas Janus quinasa que alimentan la inflamación, de las que se sospecha que desempeñan un papel en la enfermedad de Alzheimer y conocidas por su papel en las enfermedades autoinmunes. Los análisis del equipo también señalaron otros posibles objetivos de tratamiento para una mayor investigación.
«Estamos entusiasmados de compartir estos resultados con las comunidades de investigación académica y farmacéutica. Nuestra esperanza es que una mayor validación por parte de otros investigadores refinará la priorización de estos medicamentos para la investigación clínica», dice Mark Albers, MD, Ph.D., becario Frank Wilkins Jr. y Family Endowed y director asociado del Centro de Massachusetts para la Ciencia Terapéutica del Alzheimer en MGH y miembro de la facultad del Laboratorio de Sistemas Farmacología en HMS. Albers investigará uno de estos medicamentos, baricitinib, en un ensayo clínico para pacientes con quejas cognitivas subjetivas, deterioro cognitivo leve y enfermedad de Alzheimer que se lanzará pronto en MGH en Boston y en Holy Cross Health en Fort Lauderdale, Florida. «Además, la validación independiente de los objetivos farmacológicos nominados podría proporcionar nuevos conocimientos sobre los mecanismos detrás de la enfermedad de Alzheimer y dar lugar a nuevas terapias», dice Albers.
Explore más
El tratamiento del Alzheimer específico del sexo podría beneficiar a los hombres sobre las mujeres Más información: Steve Rodriguez et al, El aprendizaje automático identifica candidatos para la reutilización de fármacos en la enfermedad de Alzheimer, Nature Communications (2021) . DOI: 10.1038/s41467-021-21330-0 Información del diario: Nature Communications
Proporcionado por el Hospital General de Massachusetts Cita: La inteligencia artificial revela fármacos actuales que pueden ayudar a combatir Enfermedad de Alzheimer (4 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-artificial-intelligence-reveals-current-drugs.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.