Ερευνητές του UCSF καταρτίζουν μοριακό χάρτη του αυτισμού που αποκαλύπτει 1800 πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο δημιούργησαν μοριακό χάρτη του αυτισμού με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης και δεδομένα από γενετική και εργαστηριακά αναπτυγμένα εγκεφαλικά μοτίβα· αποκαλύφθηκαν πάνω από 1800 πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις, εκ των οποίων το 87% δεν ήταν γνωστό προηγουμένως.
Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF) κατάφερε να παράξει έναν ευρύ μοριακό χάρτη για τον αυτισμό, βασισμένο σε συνδυασμό εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης, γενετικών δεδομένων και μοντέλων ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο.
Ο χάρτης έδειξε πάνω από 1800 αλληλεπιδράσεις μεταξύ πρωτεϊνών που συνδέονται με γονίδια του αυτισμού, και οι ερευνητές βρήκαν ότι περίπου το 87% αυτών των αλληλεπιδράσεων δεν ήταν γνωστό προηγουμένως, προσφέροντας νέες γνώσεις για τις πιθανές βιολογικές μηχανές που συνδέουν τις γενετικές μεταλλάξεις με την ανάπτυξη και λειτουργία του εγκεφάλου.
Στη μεθοδολογία τους, η ομάδα χρησιμοποίησε εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης, μεταξύ των οποίων το AlphaFold, για να προβλέψει πώς αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες, και στη συνέχεια δοκίμασαν ένα σύνολο προβλέψεων σε μικρομοντέλα ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού καλλιεργημένου στο εργαστήριο, περιλαμβάνοντας μελέτες για μεταλλάξεις που σχετίζονται με το γονίδιο FOXP1.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι διαφορετικές μεταλλάξεις μπορεί να επηρεάζουν κοινά πρωτεϊνικά δίκτυα: κάποιες μεταλλάξεις μπορούν να διακόψουν προϋπάρχουσες συνδέσεις ενώ άλλες να οδηγήσουν στη δημιουργία νέων συνδέσμων, μεταβάλλοντας κυτταρικές διεργασίες που σχετίζονται με την ανάπτυξη των εγκεφαλικών κυττάρων.
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι ο χάρτης μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό νέων φαρμακευτικών στόχων με την στοχοποίηση βιολογικών οδών κοινούς μεταξύ ατόμων με διαφορετικές γενετικές αλλαγές, αντί να επιδιώκεται η ανάπτυξη ξεχωριστής θεραπείας για κάθε μετάλλαξη, και ότι στο μέλλον μπορεί να υποστηρίξει τον σχεδιασμό πιο εξατομικευμένων θεραπειών βάσει των βιολογικών χαρακτηριστικών ομάδων ασθενών.
Ωστόσο, η ομάδα προειδοποιεί ότι αυτά τα ευρήματα είναι ένα βήμα στην βασική έρευνα και όχι μια διαθέσιμη θεραπεία: οι ανακαλυφθείσες αλληλεπιδράσεις χρειάζονται περαιτέρω δοκιμές, και η ανάπτυξη ενός ενδεχόμενου φαρμάκου απαιτεί προχωρημένες εργαστηριακές μελέτες και κλινικές δοκιμές για την απόδειξη της αποτελεσματικότητας και της ασφάλειας.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι ο χάρτης μπορεί να συμβάλει στη μετατόπιση της επιστημονικής εργασίας από τον εντοπισμό γονιδίων που σχετίζονται με τον αυτισμό προς την κατανόηση του πώς αυτά τα γονίδια επηρεάζουν τα εγκεφαλικά κύτταρα, λαμβάνοντας υπόψη τη μεγάλη ποικιλομορφία μεταξύ των ατόμων στο φάσμα του αυτισμού.
