人工智能是一个广泛的术语，涵盖了从能够写诗的应用程序到能够发现其他方法可能错过的模式的算法等多种子类型。现在，人工智能建模在一项阿尔茨海默病的研究中发挥了重要作用。
来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校（UC San Diego）的研究人员使用人工智能发现，一个被认为是阿尔茨海默病标志的基因也可能导致这种疾病。这突显了阿尔茨海默病研究中的一个主要挑战：理解这种疾病所引起的变化以及导致这种疾病的变化。
这项研究的重点是一种名为磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）的酶及其编码基因。研究人员此前已经确定，这种基因在阿尔茨海默病进展较快的人群中通常更为活跃。
尚不清楚的是这种联系背后的驱动因素。研究团队使用人工智能更全面地模拟了PHGDH酶的结构，表明它具有一个以前未知的功能：开启和关闭其他特定基因。
进一步的分析显示，PHGDH与大脑细胞中的两种星形胶质细胞基因相互作用，干扰大脑调节炎症和清除废物的能力。研究人员认为这可能是触发阿尔茨海默病的一个临界点，并解释了PHGDH与该疾病之间的关联。
“这项发现确实需要现代人工智能来非常精确地构建三维结构。”加州大学圣地亚哥分校的生物工程师钟胜说。
接下来，研究团队探讨了部分抑制PHGDH的方法——理想情况下，一种药物应该能够阻止PHGDH在星形胶质细胞中调节基因，同时仍然允许其执行重要的酶功能。
研究团队找到了一种名为NCT-503的分子，符合这一要求。再次使用人工智能建模来检查这种分子的结构及其与PHGDH的相互作用。NCT-503似乎通过结合PHGDH上的一个口袋来阻止其未经授权的基因切换。
要从这一发现开发出实际的阿尔茨海默病药物还有很长的路要走，但研究表明，基于NCT-503的治疗方法可以在阿尔茨海默病的小鼠模型中对PHGDH设置防护栏。接受治疗的小鼠在记忆和焦虑测试中显示出改善。
“现在有一种具有证明疗效的候选疗法，有可能进一步开发成临床试验。”钟胜说。
“可能有全新的小分子类别可以潜在地用于未来治疗的发展。”
至关重要的是，NCT-503能够穿过血脑屏障，进入神经元及其相关细胞，使这项新治疗研究更加有希望。基于这种分子的药物甚至可以口服。
尽管解开阿尔茨海默病的复杂性并了解其发展过程中涉及的所有不同因素需要时间——从环境压力到遗传因素——每一项新研究都使我们离解决方案更近一步，改进我们应对这种疾病的方式。
“不幸的是，目前阿尔茨海默病的治疗选择非常有限。”钟胜说。“而且治疗效果目前并不出色。”
该研究已发表在《细胞》杂志上。
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