Hver sjette nordmann over 80 år rammes av Alzheimers sykdom. Tallene er enda høyere på verdensbasis, og det er fortsatt ingen kur mot sykdommen.
Forskere ved fakultetet har utviklet en metode ved hjelp av kunstig intelligens (AI) som har hjulpet dem med å finne en ny type medisin mot alzheimer. Den nye medisinen ser ut til å gi en presis behandling. Det har heller ikke vært påvist bivirkninger under forsøk med rundorm og mus. Studien er publisert i Nature Biomedical Engineering.
Cellenes avfallshåndtering blir ødelagt av alzheimer
En av årsakene til Alzheimers sykdom er at nervecellene i hjernen blir svakere og dør når vi blir eldre. En celle er en fininnstilt mekanisme. For at cellen skal kunne utføre oppgavene sine, trenger den energi. Denne energien får den fra små energifabrikker som vi kaller mitokondrier.
Hos unge, friske celler blir ødelagte biter av mitokondriene fjernet gjennom en prosess vi kaller mitofagi. Det skjer hos alle celler, gamle som nye. Forskergruppen har funnet ut at vi får flere og flere ødelagte mitokondrier når vi blir eldre. I tillegg klarer ikke cellene å kvitte seg med restene fra dem. En opphopning av ødelagte mitokondrier kludrer til de vanlige prosessene cellen skal utføre. Dette fører til at cellen til slutt vil dø.
– Cellen trenger energien som blir laget av mitokondriene for å bli kvitt dette «avfallet». Akkurat som en maskin som ikke lenger fungerer hvis den ikke blir vedlikeholdt, sier Evandro F. Fang, førsteamanuensis ved Universitetet i Oslo.
Han leder en internasjonal forskningsgruppe ved Institutt for klinisk medisin, UiO, og Akershus universitetssykehus.
En ny metode for behandling av alzheimer
I en ny studie har den samme gruppen nå beskrevet en metode som gir godt håp om behandling av sykdommen:
– Vi tror vi skal være i stand til å redusere eller stoppe sykdommens utvikling hos pasienten. Dette kan vi gjøre ved å øke cellens evne til å rense seg selv, sier Fang.
Siden opphopningen av avfall er en del av problemet, måtte forskerne finne en måte å få fart på renseprosessen igjen. De bestemte seg for å se om de kunne finne stoffer som stimulerte rensingen hos pasientenes hjerneceller.
– Vi kan sammenligne dette med å leie inn ekstra mannskaper for å få unna en ryddejobb som har ventet for lenge, forklarer Fang.
Gruppen beskrev i en artikkel fra 2019 at det kan være mulig å stimulere cellens eget avfallssystem.
Behandlingen kan styrke andre organer i kroppen
Forskerne håper på flere gode effekter ved å få litt mer fart på i rensingen av cellene. Det vil renske ut mer avfall fra hjernen og selve renseprosessen vil også bli mer effektiv enn den har vært på lenge. I tillegg vil det også øke rensingen i andre organer, ikke bare i hjernen.
– Vi kan styrke andre organer ved å få til en mer effektiv rensing av ødelagte energikilder i cellene. Hjertet og musklene kan bli sterkere, noe som også er viktig for å redusere utfordringene pasientene får på grunn av sykdommen, sier Fang.
Brukte kunstig intelligens for å finne nye typer medisiner
Det tar veldig lang tid og krever mye ressurser å utvikle nye medisiner.
Forskerne ønsket å finne stoffer som kan stimulere renseprosessen i cellene. De brukte maskinlæring til å lete etter stoffer som ligner på kjente stimulanter for mitofagi. Maskinlæring er en type kunstig intelligens.
Datamaskinene bladde igjennom en stor katalog med stoffer og fant frem til to stykker, rhapontigenin og kaempferol. Deretter undersøkte de effekten av medisinene i mus og en type rundorm. De fant at ut at virkestoffene i medisinen begrenset hukommelsestap.
– Selv om vi brukte maskinlæring tok det tre måneder å lete gjennom lista med over 3000 forskjellige stoffer. Dersom vi hadde brukt vanlige metoder, ville det tatt mer enn tre år, forklarer Fang.
Forskerne har søkt på patent for den nye typen medisiner mot Alzheimers sykdom
Fang og kollegene hans har søkt om patent på rhapontigenin som behandling mot Alzheimers sykdom. For tiden jobber de med å beskrive hvordan rhapontigenin og kaempferol kan hjelpe oss å holde hukommelsen vedlike og bremse utviklingen av sykdommen. I tillegg skal de også beskrive på et molekylært nivå hvordan stoffene kan stimulere mitofagi.
Stoffene har ikke blitt testet på mennesker ennå, så det er mye arbeid som gjenstår.
– Vi bruker kunstig intelligens til å tilpasse disse lovende bestanddelene. På denne måten ønsker vi å gjøre dem tryggere og mer effektive i behandlingen av Alzheimers, avslutter Evandro F. Fang.
Prosjektet er et samarbeid mellom følgende institusjoner:
- Universitetet i Oslo
- The University of Macau, Kina
- MindRank AI Ltd, Kina
- National and Kapodistrian University of Athens, Hellas
- Imperial College London, Storbritannia
- University of Alabama at Birmingham, USA
- The National University of Singapore