O echipă de cercetători de la University of California San Diego (UC San Diego School of Medicine) a reușit, cu ajutorul inteligenței artificiale (AI), să deslușească mecanismul prin care o genă-cheie declanșează boala Crohn – o formă severă de inflamație intestinală cronică, al cărei mecanism genetic a rămas neclar mai bine de 25 de ani, relatează News.ro.
Sistemul digestiv uman este apărat de două tipuri de macrofage, celule imunitare specializate care patrulează intestinul: unele acționează ca „războinici”, distrugând microorganismele dăunătoare, iar altele ca „vindecători”, reparând țesuturile afectate. Când echilibrul dintre aceste roluri este perturbat, apar inflamații cronice și leziuni intestinale, caracteristice bolii Crohn.
Cercetătorii americani au combinat analiza biologică și algoritmi de învățare automată, examinând mii de modele de expresie genetică din țesuturi intestinale afectate și sănătoase. Astfel, au identificat o „semnătură genetică” de 53 de gene care diferențiază macrofagele inflamatorii de cele care regenerează țesuturile.
Una dintre aceste gene codifică o proteină numită girdin (GIV). Oamenii de știință au descoperit că, în celulele sănătoase, o regiune specifică a proteinei NOD2, prima genă asociată cu riscul de boală Crohn, se leagă de girdin, ceea ce ajută la suprimarea excesivă și ajutând la refacerea țesutului intestinal.
Însă mutația cel mai des întâlnită a genei NOD2 șterge exact această porțiune de legătură, ducând la un dezechilibru periculos între macrofagele „agresive” și cele „vindecătoare”.
„NOD2 funcționează ca un sistem de supraveghere al infecțiilor în intestin. Când se leagă de girdin, recunoaște rapid agenții patogeni și menține echilibrul imun. Fără acest parteneriat, sistemul se prăbușește”, a explicat profesorul Pradipta Ghosh, autorul principal al studiului.
Pentru a verifica ipoteza, echipa a testat efectele absenței proteinei girdin pe modele de șoareci. Animalele fără această proteină au dezvoltat inflamații severe ale intestinului subțire, un dezechilibru al florei intestinale, iar în unele cazuri, au murit de sepsis – o reacție sistemică letală la infecție.
„Intestinul este un adevărat câmp de luptă, iar macrofagele sunt forțele de menținere a păcii. AI ne-a permis, pentru prima dată, să identificăm clar taberele implicate în această luptă microscopică”, a adăugat dr. Gajanan Katkar, coautor al studiului.
Prin combinarea inteligenței artificiale, biochimiei mecanice și modelelor animale, cercetătorii au reușit să clarifice una dintre cele mai vechi controverse din cercetarea bolii Crohn.
Rezultatele ar putea deschide calea către noi terapii care să restabilească interacțiunea pierdută dintre NOD2 și girdin, oferind perspective promițătoare în tratamentul bolilor inflamatorii intestinale. Studiul a fost publicat în luna noiembrie în revista științifică Cell Reports.
