クリーブランドクリニックゲノムセンターの研究者は、パーキンソン病に高度な人工知能（AI）遺伝学モデルを適用しました。研究者は、PD治療のために潜在的に再利用できる可能性のある進行およびFDA承認の薬物の遺伝的要因を特定しました。
NPJパーキンソン病 Reportは、AIを使用して、遺伝的、プロテオーム、医薬品、患者のデータセットからの複数の異なる形式の情報を統合および分析するために、「Systems Biology」と呼ばれるアプローチを使用して、独自のデータを分析することから明らかではないパターンを特定します。
研究リードとCCGCディレクターのFeixiong Cheng博士は、システム生物学の分野の主要な専門家であり、アルツハイマー病の潜在的な新しい治療法を特定するための複数のAIフレームワークを開発しました。
「パーキンソン病は、認知症後すぐに2番目に一般的な神経変性障害ですが、世界中でこの状態に住んでいる何百万人もの人々の進行を止めたり遅らせたりする方法はありません。現在達成できる最善は症状を管理することです彼らが登場するように、」と、チェン博士のゲノム医学研究所のポスドク研究員である博士号博士号は、 「パーキンソン病のための新しい疾患修飾療法を開発する緊急の必要性があります。」
パーキンソン病の進行を停止または逆転させる化合物を作ることは特に挑戦的です。なぜなら、フィールドは、私たちの遺伝子のどの遺伝子が変異したときにどのパーキンソン病の症状を引き起こすかをまだ識別しているからです、とDou博士は説明します。
「パーキンソン病に関連する既知の遺伝的変異の多くは、私たちのDNAの非コード領域にあり、実際の遺伝子ではありません。非コード領域のバリアントは、異なる遺伝子の機能に影響を与える可能性があることを知っていますが、私たちは知りません。どの遺伝子がパーキンソン病の影響を受けているか」と彼女は言います。
統合的なAIモデルを使用して、チームは、複数の脳特異的DNAおよび遺伝子発現データベースを使用して、パーキンソン病に関連する遺伝子変異体を相互参照することができました。これにより、チームは、もしあれば、脳内の特定の遺伝子がDNAの非コード領域のバリアントの影響を推測することができました。その後、チームは調査結果をタンパク質および相互作用データセットと組み合わせて、同定した遺伝子のどれが変異したときに脳の他のタンパク質に影響を与えるかを決定しました。彼らはいくつかの潜在的なリスク遺伝子を発見しました（など SNCA そして LRRK2）、その多くは、調節不全のときに脳に炎症を引き起こすことが知られています。
次に、研究チームは、特定された遺伝子を標的とするために市場の薬を再利用できるかどうかを尋ねました。成功した薬が発見されて作られた後でも、承認される薬のために平均15年の厳密な安全性テストが必要になる可能性があります。
現在パーキンソン病と一緒に住んでいる人は、状態が進行し続けているため、新しい選択肢を長く待つ余裕はありません。すでにFDAが承認している薬物を使用して、パーキンソン病のためにそれらを再利用できる場合、患者にもっと多くの選択肢を与えることができるまで、時間を大幅に短縮できます。」
Feixiong Cheng、博士、クリーブランドクリニックゲノムセンターのディレクター
遺伝的所見を利用可能な医薬品データベースと統合することにより、チームは複数の候補薬を発見しました。その後、電子健康記録を参照して、特定された薬を服用している患者のパーキンソン病診断に違いがあるかどうかを確認しました。たとえば、コレステロール低下の薬物シンバスタチンを処方された人は、生涯にパーキンソン病診断を受ける可能性が低くなりました。
Cheng博士は、次のステップは、さらなる研究を保証するいくつかの免疫抑制および抗不安薬とともに、研究室で病気を治療するシンバスタチンの可能性をテストすることだと言います。
「従来の方法を使用して、遺伝子、タンパク質、薬物を識別するために取った手順を完了することは、非常に資源と時間を集めたタスクです」とDou博士は言います。 「当社の統合ネットワークベースの分析により、このプロセスを大幅に高速化し、新しいソリューションを見つける可能性を高める複数の候補を特定することができました。」
この研究は、国立衛生研究所（NIH）の下で、国立高齢化研究所（NIA）および国立神経障害および脳卒中研究所（NINDS）からの助成金によって支援されました。
ソース：
ジャーナルリファレンス：
ドゥー、L。、 et al。 （2025）ネットワークベースのシステム遺伝学フレームワークは、パーキンソン病における病理生物学と薬物の再利用を特定します。 NPJパーキンソン病。 doi.org/10.1038/S41531-025-00870-y。
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#AIテクノロジーはパーキンソン病の遺伝的要因と治療オプションを明らかにします
2025-01-29 02:47:00