Las palabras que los investigadores usan para describir sus resultados se pueden aprovechar para descubrir nuevos tratamientos potenciales para la enfermedad de Parkinson, según un nuevo estudio publicado el 2 de marzo en la revista de acceso abierto PLOS Biology por Angus McQuibban de la Universidad de Toronto, Canadá, y sus colegas. El estudio empleó un sistema de inteligencia artificial (IA) para identificar un fármaco anticolesterol existente que tiene la capacidad de promover la eliminación de las mitocondrias, componentes de la célula que producen energía y que están dañados en la enfermedad.
Se desconoce la vía patogénica completa que conduce a la enfermedad de Parkinson (EP), pero un claro contribuyente es la disfunción mitocondrial y la incapacidad de eliminar las mitocondrias defectuosas, un proceso llamado mitofagia. Al menos cinco genes implicados en la enfermedad de Parkinson están vinculados a una mitofagia alterada, ya sea directa o indirectamente, por lo que los autores buscaron compuestos que pudieran mejorar el proceso de mitofagia.
Se han identificado varios de estos compuestos, pero la mayoría de ellos también causan daño a las células, descartándolos como candidatos a fármacos. Eso llevó a los autores a preguntarse si la literatura que describe estos compuestos podría llevarlos a otros compuestos, que no estaban previamente relacionados con la mejora de la mitofagia pero que se describen con términos que también aparecen en artículos que analizan los potenciadores conocidos.
La identificación de patrones de tal « similitud semántica » es una de las habilidades principales de IBM Watson for Drug Discovery, un programa de inteligencia artificial que se ejecuta en una supercomputadora que analiza la literatura publicada en busca de patrones de palabras clave, frases y yuxtaposiciones. El equipo usó el programa para desarrollar una « huella digital » semántica de potenciadores de la mitofagia de buena fe, y luego buscó huellas digitales similares en la literatura en un conjunto de más de tres mil candidatos de una base de datos de medicamentos.
Los 79 candidatos principales se examinaron en cultivo celular contra un veneno mitocondrial. Los tres principales candidatos de ese ensayo se probaron luego en varios otros ensayos de mitofagia, que identificaron al probucol, un fármaco para reducir el colesterol, como el compuesto con la mejor combinación de eficacia y seguridad probable. También se descubrió que Probucol mejora la función motora, la supervivencia y la pérdida de neuronas en dos modelos animales diferentes de la enfermedad de Parkinson (la EP es principalmente un trastorno del movimiento).
El efecto de Probucol sobre la mitofagia requería la formación y acción de gotitas de lípidos, estructuras celulares transitorias que ayudan a mantener la integridad mitocondrial durante el estrés y que se acumulan de manera anormal en la enfermedad de Parkinson. Se sabe que el probucol se dirige a ABCA1, una proteína involucrada en el transporte de lípidos, y la reducción en los niveles de ABCA1 redujo la capacidad del probucol para promover la mitofagia, lo que sugiere que ABCA1 es un mediador probable del papel de las gotitas de lípidos en la mitofagia.
« Nuestro estudio mostró una metodología de detección dual in silico/basada en células que identificó mecanismos nuevos y conocidos que conducen a la mejora de la mitofagia », dijo McQuibban. « Dado el vínculo entre la acumulación de gotas de lípidos y ABCA1, parece probable que el probucol mejore la mitofagia a través de la movilización de gotas de lípidos. Apuntar a este mecanismo puede ser ventajoso ».
McQuibban agrega : « En nuestro estudio, utilizamos la plataforma de inteligencia artificial IBM Watson para identificar de manera eficiente los medicamentos actualmente aprobados que podrían reutilizarse como terapias para la enfermedad de Parkinson ».