CIC bioGUNEk Leigh sindromerako estrategia terapeutiko berrietan aurrera egiten du biologia konputazionalaren eta adimen artifizialaren bidez
Nature Communications-en eta Cell-en argitaratutako nazioarteko bi ikerketek erakusten dute eredu konputazionalen integrazioak eta balioztatze esperimentalak bizkortu egiten dutela sendagaien ekintza-mekanismoa ulertzea eta gaixotasun neurologiko arraroetarako terapia berriak aurkitzea
Eta zehatz-mehatz ulertu ahal izango bagenu botikek zeluletan duten eragina eta ezagutza hori gaixotasun arraroentzako aukera terapeutiko berri bihurtu? Horixe da, hain zuzen, Nature Communications eta Cell aldizkarietan argitaratutako Alemaniako, Italiako, Luxenburgoko eta Espainiako nazioarteko ikertzaileek berriki egindako bi azterlanen gai nagusia.
Bi lan horiek agerian uzten dute biologia konputazionalaren eta esperimentazioaren arteko sinergiaren balio estrategikoa, sendagaien mekanismo molekularren ezagutzan aurrera egiteko eta, bereziki, Leigh sindromearen testuinguruan aukera terapeutiko berriak aurkitzeko, mitokondriako disfuntzioari lotutako gaixotasun neurologiko arraroa.
Leigh sindromea nahasmendu neurodegeneratibo larria da, normalean haurrak hasten dira, eta aukera terapeutiko oso mugatuak daude horretarako. Oinarri molekularrak ulertzea eta estrategia farmakologiko eraginkorrak aurkitzea lehen mailako erronka zientifiko eta klinikoa da. Testuinguru horretan, Antonio Del Sol irakasleak zuzentzen duen Biologia Konputazionaleko taldeak (Ikerbasque ikertzailea CIC bioGUNEn, BRTAko kidea) eta LCSBk parte hartzen duten ikerketek erakusten dute sistemen biologiaren, adimen artifizialaren eta giza eredu zelularren ikuspegiek ikerketa translazionala bizkortu dezaketela.
Farmakoen ekintza-mekanismoak ulertzeko biologia konputazionala
Ikerketa-taldeak konputazio-ikuspegi aurreratuak garatu zituen gene-erregulazioko sareak eta Leigh sindromean aldatutako zelula-ibilbideak aztertzeko, farmako baten ekintza-moduaren ulermen mekanizista sakonagoa lortzeko eta estrategia terapeutiko berrien garapena bizkortzeko.
Cell-en argitaratutako ikerketan, metodo konputazionalek Sildenafil-en ekintza-mekanismoa aukeratzeko aukera eman zuten, lan honetan lehen aldiz Leigh-en sindromea tratatzeko proposatu zena. Analisiak agerian utzi zuen farmako horrek neurogarapenarekin eta funtzio neuronalarekin lotutako funtsezko prozesuak modulatzen dituela, etorkizunean terapia eraginkorragoak diseinatzeko oinarri mekanistikoa emanez.
Modu osagarrian, Nature Communications-en argitaratutako ikerketak hautagai terapeutiko berriak aurkitu zituen ikaskuntza sakonean oinarritutako algoritmo baten bidez. Prozesua bizkortzeko ikuspegi hori aprobetxatuz, ikerketa-taldeak farmakoak birkokatzeko baheketa gehigarri bat egin zuen bigarren ikerketa batean, eta, horren ondorioz, Talarozole identifikatu zuten, jatorrian aknerako eta psoriasiarako garatua, Leigh sindromerako etorkizun handiko hautagai gisa. Haren potentzial terapeutikoa esperimentalki baliozkotu zuten gero zelula-eredu garrantzitsuetan kolaboratzen zuten ikerketa-taldeek, eta patente-eskaera bat aurkeztu zuten gaixotasun mitokondrialetan erabiltzeko.
Baliozkotze esperimentala eta potentzial translazionala
Konputazio-iragarpenak zelula ama pluripotente induzituetatik (iPSCs) lortutako pazienteetatik eratorritako eredu zelularretan ebaluatu ziren, neurona eta garuneko zelula endotelialetan bereiziak. Emaitzek efektu funtzionalak eta molekularrak berretsi zituzten, eta zelula-egoera patologikoa hobetu.
Gainera, Sildenafilen erabilera errukiorrak hobekuntza klinikoak eta aurretiko motorrak erakutsi zituen sei pazienterengan, baina saiakuntza kliniko zabalagoak beharko dira eraginkortasuna eta segurtasuna egiaztatzeko.
Oro har, bi ikerketek erakusten dute biologia konputazionalaren integrazioak, adimen artifiziala eta balidazio esperimentala barne, aukera ematen duela farmakoen ekintza-mekanismoa ulertzeko eta aukera terapeutiko berriak aurkitzeko, gaixotasun neurologiko arraroentzako tratamenduen garapena bizkortuz, hala nola Leigh sindromearena.
