Tecnologia Científica

Envolvendo a IA na batalha contra o Alzheimer
O método baseado em inteligência artificial pode redirecionar as terapias existentes para novos tratamentos
Por Tracy Hampton - 05/03/2021


iStock

Novos tratamentos para a doença de Alzheimer são desesperadamente necessários, mas vários ensaios clínicos de drogas experimentais não conseguiram gerar opções promissoras. Agora, uma equipe do Massachusetts General Hospital (MGH) e da Harvard Medical School (HMS), afiliado a Harvard, desenvolveu um método baseado em inteligência artificial para examinar os medicamentos atualmente disponíveis como possíveis tratamentos para a doença de Alzheimer. O método pode representar uma maneira rápida e barata de redirecionar as terapias existentes em novos tratamentos para essa condição neurodegenerativa progressiva e debilitante. É importante ressaltar que também pode ajudar a revelar novos alvos inexplorados para a terapia, apontando para os mecanismos de ação da droga.

“Reaproveitar medicamentos aprovados pela FDA para a doença de Alzheimer é uma ideia atraente que pode ajudar a acelerar a chegada de um tratamento eficaz - mas, infelizmente, mesmo para medicamentos previamente aprovados, os ensaios clínicos requerem recursos substanciais, tornando impossível avaliar todos os medicamentos em pacientes com doença de Alzheimer , ”Explica Artem Sokolov, diretor de Informática e Modelagem do Laboratório de Farmacologia de Sistemas do HMS. “Portanto, construímos uma estrutura para priorizar medicamentos, ajudando os estudos clínicos a se concentrarem nos mais promissores.”

Em um artigo publicado na  Nature Communications , Sokolov e seus colegas descrevem sua estrutura, chamada DRIAD (Drug Repurposing In Alzheimer's Disease), que se baseia no aprendizado de máquina - um ramo da inteligência artificial em que os sistemas são "treinados" em grandes quantidades de dados, “Aprender” a identificar padrões reveladores e aumentar a tomada de decisão de pesquisadores e médicos.

O DRIAD funciona medindo o que acontece às células neurais do cérebro humano quando tratadas com um medicamento. O método então determina se as mudanças induzidas por uma droga se correlacionam com marcadores moleculares de gravidade da doença.

A abordagem também permitiu que os pesquisadores identificassem drogas que tinham efeitos protetores e também prejudiciais às células cerebrais.

“Também aproximamos a direcionalidade de tais correlações, ajudando a identificar e filtrar drogas neurotóxicas que aceleram a morte neuronal em vez de preveni-la”, diz o co-primeiro autor Steve Rodriguez, investigador do Departamento de Neurologia do MGH e instrutor do HMS .

O DRIAD também permite que os pesquisadores examinem quais proteínas são visadas pelos medicamentos mais promissores e se há tendências comuns entre os alvos, uma abordagem desenvolvida por Clemens Hug, pesquisador associado do Laboratório de Farmacologia de Sistemas e coautor.

A equipe aplicou o método de triagem a 80 medicamentos aprovados pela FDA e testados clinicamente para uma ampla gama de condições. A análise rendeu uma lista classificada de candidatos, com vários medicamentos antiinflamatórios usados ​​para tratar a artrite reumatóide e câncer de sangue emergindo como principais candidatos. Esses medicamentos pertencem a uma classe de medicamentos conhecidos como inibidores da Janus quinase. As drogas funcionam bloqueando a ação das proteínas quinase Janus, que alimentam a inflamação, suspeitas de desempenhar um papel na doença de Alzheimer e conhecidas por seu papel em doenças autoimunes. As análises da equipe também apontaram para outros alvos potenciais de tratamento para investigações futuras.

“Estamos entusiasmados em compartilhar esses resultados com as comunidades acadêmicas e de pesquisa farmacêutica. Nossa esperança é que a validação adicional por outros pesquisadores refine a priorização dessas drogas para investigação clínica ”, disse Mark Albers, o Frank Wilkins Jr. e Family Endowed Scholar e diretor associado do Centro de Massachusetts para Ciência Terapêutica de Alzheimer no MGH e um corpo docente membro do Laboratório de Farmacologia de Sistemas do HMS. Um desses medicamentos, o baricitinibe, será investigado por Albers em um ensaio clínico para pacientes com queixas cognitivas subjetivas, comprometimento cognitivo leve e doença de Alzheimer que será lançado em breve no MGH em Boston e no Holy Cross Health em Fort Lauderdale, Flórida. "Além disso,

Este trabalho foi apoiado pelo National Institute on Aging, o fundo CART e o Programa Harvard Catalyst para o Desenvolvimento do Corpo Docente e Inclusão na Diversidade.

Divulgações : PKS é membro do SAB ou Conselho de Administração da Applied Biomath, RareCyte, NanoString e Glencoe Software e possui participação em algumas dessas empresas. Nos últimos cinco anos, o laboratório Sorger recebeu financiamento para pesquisa da Novartis e da Merck. PKS declara que nenhuma dessas relações está direta ou indiretamente relacionada ao conteúdo deste manuscrito. A BTH possui ações da Novartis e da Dewpoint. NTJ é funcionário da H3 Biomedicine, uma subsidiária da Eisai Inc. que desenvolve terapias para o Alzheimer. SR, PKS, MWA e AS são inventores em um pedido de patente (WO / 2017/173451) para novos alvos em doenças neurodegenerativas. 

 

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