Notícia

Um novo método para tratar a doença de Alzheimer

Inteligência Artificial ajudou a encontrar possíveis candidatos para um novo medicamento

Xu-xu Zhang

Fonte

Universidade de Oslo

Data

sábado, 8 janeiro 2022 14:30

Áreas

Biologia Celular e Molecular. Desenvolvimento de Fármacos. Envelhecimento. Neurociências.

Pesquisadores da Universidade de Oslo, na Noruega, desenvolveram um método de inteligência artificial para ajudá-los a identificar novos medicamentos em potencial para o mal de Alzheimer. O novo medicamento parece ser mais preciso. Nenhum efeito colateral foi documentado durante os testes com animais. O estudo foi publicado na revista científica Nature Biomedical Engineering.

A gestão de resíduos das células é destruída pela doença de Alzheimer

Uma das causas da doença de Alzheimer é a degeneração e perda de células nervosas no cérebro à medida que envelhecemos. Uma célula é como uma máquina bem ajustada. A célula precisa de energia para realizar suas tarefas. A energia vem das ‘fábricas de energia’, as mitocôndrias.

Em células jovens e saudáveis, as mitocôndrias velhas ou danificadas são removidas da célula em um processo chamado mitofagia. O grupo de pesquisa descobriu que, quando envelhecemos, temos mais mitocôndrias rompidas e as células não são mais capazes de remover todas elas. Um acúmulo de mitocôndrias ‘quebradas’ obstrui os processos comuns da célula e, eventualmente, a célula morrerá.

“As células precisam da energia gerada pelas mitocôndrias para limpar esse ‘lixo’. Assim como uma máquina para de funcionar se não for mantida”, disse o professor Dr. Evandro Fang, líder do grupo de pesquisa. O Dr. Fang lidera um grupo de pesquisa internacional no Instituto de Medicina Clínica da Universidade de Oslo e no Hospital Universitário de Akershus.

Um novo método para tratar a doença de Alzheimer

Um novo método potencial para o tratamento da doença foi descrito pelo grupo do Dr. Fang em um novo estudo: “Podemos reduzir ou interromper o progresso da doença. Podemos fazer isso aumentando a capacidade de autolimpeza da célula”, disse o Dr. Fang.

Como o ‘entupimento das máquinas’ é parte do problema, os pesquisadores tiveram que encontrar uma forma de impulsionar o processo de limpeza. Eles investigaram o uso dos chamados indutores de mitofagia. A ideia era encontrar uma maneira de aumentar o nível de gerenciamento de resíduos nas células cerebrais do paciente.

O tratamento pode melhorar outros órgãos

A reinicialização da mitofagia dá ao paciente várias vantagens: aumenta a eliminação do ‘lixo’ das células cerebrais e o processo de limpeza por si só fica mais eficaz. A estratégia também pode aumentar a limpeza em outros órgãos, não apenas do cérebro. “Ao aumentar a mitofagia, também podemos aumentar a qualidade de outros órgãos, como o coração e os músculos. Um corpo mais forte é importante para reduzir os efeitos da doença”, destacou o pesquisador.

Inteligência Artificial para encontrar possíveis candidatos para um novo medicamento

O desenvolvimento de um novo medicamento é um processo lento e muito caro. Os pesquisadores queriam encontrar substâncias que poderiam induzir o processo de ‘limpeza’ nas células, e então eles usaram um recurso de Inteligência Artificial para pesquisar substâncias semelhantes aos indutores de mitofagia conhecidos.

O programa de computador navegou por um grande catálogo de substâncias e identificou dois candidatos, a Rhapontigenina e o Kaempferol. Eles usaram camundongos e nematoides para documentar se o uso dessas substâncias em suas células nervosas inibia a perda de memória.

“Passamos três meses pesquisando em uma biblioteca de cerca de 3.000 substâncias indutoras de mitofagia conhecidas. Se tivéssemos usado técnicas tradicionais para descobrir um novo medicamento, provavelmente levaria mais de três anos para encontrar candidatos a medicamentos em potencial”, explicou o Dr. Fang.

Os pesquisadores registraram a patente do novo medicamento para a doença de Alzheimer

O Dr. Fang e seus colegas registraram uma patente da Rhapontigenina para o tratamento da doença de Alzheimer. Eles agora estão trabalhando na descrição de como a Rhapontigenina e o Kaempferol podem ajudar a retardar a progressão da perda de memória e como podem ajudar a reduzir a progressão da doença quando ela ocorre. Além disso, eles também vão descrever os mecanismos moleculares detalhados que ajudam o Kaempferol e a Rhapontigenina a induzir a mitofagia.

Os compostos ainda não foram testados em humanos e, portanto, ainda há muito a ser feito.

“Agora estamos usando Inteligência Artificial para propor pequenas modificações estruturais para esses compostos candidatos. Queremos torná-los mais seguros e eficientes para o tratamento da doença de Alzheimer”, concluiu o Dr. Evandro Fang.

O projeto é fruto de uma parceria internacional multi-institucional com colaboradores importantes da Universidade de Oslo, na Noruega; da Universidade de Macau, na China; da MindRank AI Ltd, na China; da Universidade Nacional e Kapodistrian de Atenas, na Grécia; do Imperial College de Londres, no Reino Unido; da Universidade do Alabama em Birmingham, nos Estados Unidos e da Universidade Nacional de Cingapura.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Medicina Clínica da Universidade de Oslo (em inglês).

Fonte: Thomas Olafsen e Elin Doeland, Universidade de Oslo. Imagem: Antes e depois: a Rhapontigenina reduz o ‘lixo tóxico’ do hipocampo cérebral. Fonte: Xu-xu Zhang.

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