Medicament pentru o boală pulmonară conceput cu ajutorul inteligenței artificiale ar putea „întineri” organismul cu câțiva ani

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Inteligența artificială începe să schimbe nu doar modul în care folosim tehnologia, ci și felul în care sunt descoperite noi medicamente. Un exemplu recent este rentosertib, un medicament conceput cu ajutorul inteligenței artificiale și aflat în dezvoltare pentru tratamentul fibrozei pulmonare idiopatice.

Un nou studiu publicat în revista Nature Biotechnology a analizat ceea ce se întâmplă cu markerii biologici ai îmbătrânirii la pacienții care au primit acest medicament. Rezultatele sunt interesante: mai multe modele de evaluare a vârstei biologice au indicat o deplasare către un profil molecular mai „tânăr” după tratament.

Conform Medical News Today, efectul maxim observat în studiu a corespuns unei reduceri estimate a vârstei biologice de aproximativ 3-4 ani, iar unul dintre modelele analizate a indicat o reducere de până la aproximativ șase ani.

Recomandări

Doi psihiatri, același caz, diagnostice diferite. Studiul care arată că medicii ajung la aceeași concluzie în…

Dormitul cu lumină aprinsă poate afecta inima. Ce au descoperit cercetătorii chiar și la o expunere…

Dar există o diferență esențială între „un test arată că ai un profil biologic mai tânăr” și faptul că organismul a fost efectiv întinerit. Studiul nu demonstrează că medicamentul poate inversa îmbătrânirea umană.

Citește și: Remedii naturale pentru sănătate: Soluții simple și eficiente din natura pentru o viață echilibrată

Ce este rentosertib

Rentosertib este un inhibitor al unei enzime numite TNIK, abreviere de la TRAF2- and NCK-interacting kinase.

TNIK este implicată în mai multe procese celulare, inclusiv căi asociate cu creșterea și supraviețuirea celulelor și cu anumite procese inflamatorii și fibrotice.

Medicamentul este investigat în special pentru fibroza pulmonară idiopatică (IPF), o boală cronică și progresivă în care țesutul pulmonar se cicatrizează și devine treptat mai rigid, ceea ce afectează respirația.

Rentosertib a atras atenția și prin modul în care a fost descoperit și dezvoltat. Inteligența artificială generativă a fost utilizată atât pentru identificarea TNIK drept posibilă țintă terapeutică, cât și pentru proiectarea moleculei care să o inhibe.

Ce au analizat cercetătorii

Noul studiu nu a fost conceput inițial ca un experiment pentru „întinerirea” oamenilor.

Cercetătorii au folosit probe de sânge recoltate de la participanți la un studiu clinic de fază 2a pentru a analiza modificările proteinelor din organism în timpul tratamentului.

Din cohorta inițială care a finalizat studiul, 43 de persoane au acceptat să participe la sub-studiul proteomic, iar 42 au avut date complete până la săptămâna 12 și au fost incluse în analiza finală. Toți participanții aveau fibroză pulmonară idiopatică.

Cercetătorii au măsurat 2.841 de proteine din sânge și au urmărit modificările acestora în patru momente: la începutul tratamentului, după două săptămâni, după patru săptămâni și după 12 săptămâni.

Apoi, aceste date au fost analizate cu ajutorul mai multor „ceasuri” proteomice ale îmbătrânirii.

Ce este un „ceas biologic al îmbătrânirii”

Vârsta din buletin și vârsta biologică nu sunt neapărat același lucru.

Vârsta cronologică spune câți ani au trecut de la naștere.

Vârsta biologică încearcă să ofere informații despre starea funcțională a organismului și despre procesele moleculare asociate îmbătrânirii.

Un ceas proteomic folosește tiparele de proteine din sânge și modele de machine learning pentru a estima o vârstă biologică.

Dacă nivelurile anumitor proteine se modifică într-o anumită direcție, modelul poate ajunge să estimeze o vârstă biologică diferită.

Important: aceasta este o estimare bazată pe biomarkeri, nu o măsurare directă a vârstei celulelor și nici o predicție sigură a duratei de viață.

Șase ceasuri au indicat aceeași direcție

Unul dintre cele mai interesante rezultate ale studiului este faptul că cercetătorii nu s-au bazat pe un singur model.

Au analizat efectele rentosertib asupra a șase ceasuri proteomice diferite. În toate cele șase modele, grupurile tratate au prezentat o reducere a vârstei biologice estimate față de momentul inițial, în timp ce în grupul placebo modificările au fost minime sau, în anumite cazuri, scorurile au crescut ușor.

Efectul cel mai consistent a fost observat la săptămâna a patra.

În analiza statistică, 11 dintre 18 comparații efectuate la săptămâna patru au indicat o reducere semnificativă a vârstei biologice estimate față de placebo.

Acest lucru este interesant pentru cercetători deoarece rezultatul nu apare într-un singur algoritm, ci este observat în mai multe modele independente.

Aproximativ 3-4 ani mai „tânăr” pe unele modele

La doza de 60 mg administrată o dată pe zi, patru dintre ceasurile care estimează vârsta cronologică au indicat, la săptămâna patru, reduceri ale vârstei biologice estimate cu aproximativ 2,71 până la 3,46 ani față de valoarea inițială.

În cazul altor modele și regimuri de tratament, efectul estimat putea ajunge mai sus.

Unele dintre rezultatele prezentate de cercetători au indicat reduceri de până la aproximativ șase ani în anumite ceasuri.

Aici apare însă cea mai importantă nuanță a studiului:

nu înseamnă că participanții au devenit literalmente cu trei sau șase ani mai tineri.

Asta este valoarea calculată de un algoritm pornind de la modificările proteinelor din sânge.

De ce rezultatul este promițător, dar nu dovedește întinerirea

Autorii studiului sunt foarte clari cu privire la această limitare.

Ceasurile proteomice pot detecta modificări ale tiparelor moleculare asociate vârstei, dar nu pot demonstra singure că procesul de îmbătrânire a fost inversat.

Un medic citat de Medical News Today a subliniat exact acest aspect: studiul poate indica un semnal interesant, dar nu demonstrează că oamenii au devenit biologic mai tineri.

Același lucru este evidențiat și în lucrarea publicată în Nature Biotechnology: cercetătorii spun că este nevoie de validare experimentală directă și de studii în populații fără fibroză pulmonară pentru a stabili dacă efectele reflectă în mod real modularea proceselor de îmbătrânire.

Problema: pacienții tratați aveau fibroză pulmonară

Aceasta este una dintre cele mai importante limite.

Participanții nu erau adulți sănătoși care au luat un medicament antiîmbătrânire.

Erau persoane cu fibroză pulmonară idiopatică, o boală caracterizată prin modificări importante ale țesutului pulmonar și ale proceselor inflamatorii și fibrotice.

Prin urmare, dacă proteinele asociate bolii se normalizează în urma tratamentului, acest lucru poate modifica automat și anumite scoruri ale „vârstei biologice”.

Cu alte cuvinte, este posibil ca o parte din efectul observat să reflecte ameliorarea procesului bolii, nu neapărat încetinirea sau inversarea îmbătrânirii în sens larg.

Cercetătorii au încercat să separe cele două efecte

Echipa a analizat dacă schimbările „vârstei biologice” pot fi explicate pur și simplu prin ameliorarea fibrozei.

Rezultatele au oferit unele indicii interesante.

Regimul de 60 mg o dată pe zi a produs cea mai mare îmbunătățire a capacității pulmonare măsurate prin FVC, însă regimul de 30 mg de două ori pe zi a avut cel mai consistent efect asupra ceasurilor de îmbătrânire.

În plus, modificarea FVC a explicat doar o proporție redusă din variația modificării vârstei biologice estimate.

Acest lucru sugerează că efectul nu poate fi explicat simplu prin „plămânii s-au simțit mai bine, deci algoritmul a spus că pacientul este mai tânăr”.

Totuși, autorii subliniază că această analiză este indirectă și că nu poate demonstra definitiv un efect antiîmbătrânire independent de boală.

326 de proteine și-au schimbat traiectoria

Analiza nu s-a limitat la scorul final al ceasurilor.

Cercetătorii au descoperit că rentosertib a modificat semnificativ traiectoria a 326 de proteine, în timp ce în grupul placebo doar două proteine au prezentat o astfel de schimbare.

Printre proteinele care au scăzut s-au aflat unele asociate cu fibroza și remodelarea matricei extracelulare, inclusiv COL1A1, MMP10 și FAP.

În același timp, au crescut nivelurile unor proteine implicate în metabolismul celular și răspunsul la stres, printre care NAMPT și SOD2.

Aceste schimbări sunt interesante deoarece unele dintre procesele respective sunt implicate atât în boala pulmonară, cât și în mecanisme biologice asociate îmbătrânirii.

Efectul maxim a apărut în jurul săptămânii patru

Un alt rezultat important este că efectul nu a continuat pur și simplu să crească pe măsură ce tratamentul a fost prelungit.

La săptămâna patru s-a observat cea mai mare concordanță între diferitele ceasuri biologice. Ulterior, până la săptămâna 12, cercetătorii au observat mai degrabă un platou al scorurilor decât o scădere continuă a vârstei biologice estimate.

Asta este important deoarece sugerează că efectul este mai complex decât o simplă formulă de tipul „cu cât iei medicamentul mai mult, cu atât devii biologic mai tânăr”.

Autorii consideră că mai multe explicații sunt posibile, inclusiv adaptarea organismului la tratament sau limitele modelelor utilizate.

Ar putea medicamentul să aibă efecte asupra îmbătrânirii celulare?

Cercetătorii au analizat și proteine asociate cu senescența celulară, proces prin care celulele își pierd capacitatea normală de proliferare și pot contribui la un mediu inflamator.

În grupurile tratate, tiparele proteinelor asociate senescenței s-au deplasat în direcția opusă față de placebo. Acest lucru este compatibil cu ideea unui posibil efect „senomorf”, adică o influență asupra caracteristicilor moleculare asociate celulelor senescente.

Dar și aici trebuie evitată o concluzie prea mare.

Studiul nu a măsurat direct numărul celulelor senescente din organism și nu a demonstrat că medicamentul elimină aceste celule.

A indicat doar schimbări ale unor semnături proteice asociate senescenței.

De ce inteligența artificială este atât de interesantă în cazul acestui medicament

Rentosertib este important nu doar pentru rezultatele clinice, ci și pentru modul în care a fost conceput.

În dezvoltarea tradițională a unui medicament, identificarea unei ținte biologice și găsirea unei molecule care să acționeze asupra ei pot dura mulți ani și pot implica numeroase experimente.

Inteligența artificială poate analiza volume foarte mari de date biologice și moleculare într-un timp mult mai scurt.

În cazul rentosertib, AI a fost folosită pentru identificarea TNIK ca posibilă țintă și pentru proiectarea moleculei care să o inhibe.

Asta nu înseamnă că un algoritm poate „inventa un medicament” și acesta ajunge direct la pacienți.

După etapa de proiectare urmează obligatoriu testarea preclinică, studiile clinice, evaluarea siguranței și verificarea eficacității.

AI nu înlocuiește studiile clinice

Chiar dacă molecula este proiectată cu ajutorul inteligenței artificiale, întrebarea esențială rămâne una foarte tradițională:

Funcționează și este sigură la oameni?

Un algoritm poate identifica o moleculă promițătoare, dar nu poate decide singur dacă beneficiile depășesc riscurile.

De aceea, progresul de la rentosertib este interesant mai ales ca dovadă că AI poate accelera anumite etape ale descoperirii medicamentelor, nu ca argument că medicina tradițională ar putea fi înlocuită.

Ce înseamnă „healthspan” și de ce contează mai mult decât simpla longevitate

Cercetătorii din domeniul îmbătrânirii folosesc tot mai mult conceptul de healthspan — perioada din viață în care o persoană rămâne sănătoasă și funcțională.

Scopul nu este neapărat să trăim cât mai mulți ani indiferent de starea de sănătate, ci să extindem perioada în care putem rămâne independenți, activi și cu o bună funcționare fizică și cognitivă.

De aceea, chiar dacă un medicament ar reduce un scor de „vârstă biologică”, întrebarea decisivă ar fi alta:

Oamenii se simt și funcționează efectiv mai bine?

Pot merge mai ușor?

Respiră mai bine?

Își păstrează masa musculară?

Au o funcție cognitivă mai bună?

Trăiesc mai mult fără boli asociate vârstei?

Acestea sunt rezultatele care ar demonstra realmente un efect antiîmbătrânire.

De ce sunt necesare studii mai mari și mai lungi

Studiul actual este unul de fază 2a și a urmărit participanții doar timp de 12 săptămâni.

Este o perioadă prea scurtă pentru a spune dacă un tratament modifică procesul de îmbătrânire pe termen lung.

Mai mult, cercetarea a inclus persoane cu o boală pulmonară serioasă, nu populația generală.

Pentru a demonstra un efect antiîmbătrânire ar fi necesare studii mai mari, mai lungi și, ideal, realizate în populații diferite, inclusiv persoane fără o boală care modifică profund proteomul.

Autorii studiului spun că tocmai astfel de cercetări sunt necesare pentru a separa efectul terapeutic asupra fibrozei de un eventual efect geroprotector.

Ce este, de fapt, promisiunea acestui rezultat

Poate cel mai interesant lucru nu este afirmația că un medicament „a întinerit oamenii”.

Această formulare ar fi prea puternică.

Promisiunea reală este că un medicament dezvoltat pentru o boală ar putea influența simultan mai multe procese moleculare asociate cu îmbătrânirea, iar aceste schimbări pot fi detectate cu ajutorul unor instrumente moderne de analiză a proteinelor.

Mai mult, cercetarea sugerează că astfel de „ceasuri” biologice ar putea fi folosite în studiile clinice pentru a vedea dacă anumite tratamente au efecte care merg dincolo de boala pentru care au fost create.

Nu avem încă o pastilă care să inverseze îmbătrânirea

Acesta este mesajul esențial.

Rentosertib se află încă în dezvoltare pentru fibroza pulmonară idiopatică, iar datele despre îmbătrânire provin dintr-o analiză exploratorie a unui grup mic de pacienți.

Faptul că șase modele au indicat o scădere a vârstei biologice estimate este interesant și justifică cercetări suplimentare.

Dar un biomarker nu este același lucru cu sănătatea reală, iar un scor biologic mai tânăr nu demonstrează că o persoană va trăi mai mult sau va fi ferită de bolile asociate vârstei.

AI și medicina antiîmbătrânire intră într-o nouă etapă

Studiul cu rentosertib arată cât de rapid se schimbă cercetarea medicală.

Un medicament descoperit și proiectat cu ajutorul inteligenței artificiale este testat clinic pentru o boală pulmonară și, în același timp, oferă cercetătorilor ocazia de a studia dacă modifică unele dintre mecanismele biologice asociate îmbătrânirii.

Rezultatele sunt suficient de interesante pentru a merita cercetate mai departe, dar nu suficient de puternice pentru a spune că oamenii pot fi „întineriți” cu ajutorul medicamentului.

Deocamdată, cea mai corectă concluzie este mult mai nuanțată:

rentosertib a fost asociat, într-un studiu clinic de mici dimensiuni, cu schimbări ale proteinelor din sânge și cu scăderea vârstei biologice estimate de mai multe ceasuri proteomice.

Ce rămâne de demonstrat este dacă aceste modificări reprezintă un efect real asupra procesului de îmbătrânire și, mai ales, dacă se traduc în mai mulți ani de viață sănătoasă.

Iar pentru această întrebare, nici inteligența artificială, nici un algoritm de vârstă biologică nu pot oferi încă răspunsul.

Foto: Shutterstock