L'IA identifie un médicament antipaludique comme traitement possible de l'ostéoporose
La densité osseuse des souris ostéoporotiques traitées avec le médicament s'est améliorée de manière significative
L'intelligence artificielle, dont la popularité a explosé, est exploitée par certains scientifiques pour prédire quelles molécules pourraient traiter des maladies, ou pour examiner rapidement des médicaments existants en vue de nouvelles applications. Des chercheurs, dont les travaux sont publiés dans ACS Central Science, ont utilisé un algorithme d'apprentissage profond de ce type et ont découvert que la dihydroartémisinine (DHA), un médicament antipaludique et un dérivé d'un remède traditionnel chinois, pouvait également traiter l'ostéoporose. L'équipe a montré que chez les souris, le DHA inversait efficacement la perte osseuse liée à l'ostéoporose.
Les souris ostéoporotiques traitées à la dihydroartémisinine (DHA) présentent une densité osseuse significativement améliorée (en bas) par rapport aux témoins (en haut).
Adapted from ACS Central Science, 2023, DOI: 10.1021/acscentsci.3c00794
Chez les personnes en bonne santé, il existe un équilibre entre les ostéoblastes qui construisent de nouveaux os et les ostéoclastes qui les dégradent. Mais lorsque l'équipe de démolition devient trop active, cela peut entraîner une perte osseuse et une maladie appelée ostéoporose, qui touche généralement les adultes plus âgés. Les traitements actuels de l'ostéoporose visent principalement à ralentir l'activité des ostéoclastes. Mais les ostéoblastes - ou plus précisément leurs précurseurs connus sous le nom de cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse (BMMSC) - pourraient constituer la base d'une approche différente. En cas d'ostéoporose, ces cellules multipotentes ont tendance à se transformer en cellules créatrices de graisse, mais elles pourraient être reprogrammées pour aider à traiter la maladie. Zhengwei Xie et ses collègues avaient déjà mis au point un algorithme d'apprentissage profond capable de prédire l'efficacité de certains médicaments à petites molécules pour inverser les modifications de l'expression génétique associées à la maladie. Cette fois, rejoints par Yan Liu et Weiran Li, ils ont voulu utiliser l'algorithme pour trouver une nouvelle stratégie de traitement de l'ostéoporose axée sur les BMMSC.
L'équipe a exécuté le programme sur un profil de gènes exprimés différemment chez des souris nouveau-nées et adultes. L'un des composés les mieux classés était le DHA, un dérivé de l'artémisinine et un composant clé des traitements contre le paludisme. L'administration d'un extrait de DHA pendant six semaines à des souris souffrant d'ostéoporose induite a permis de réduire de manière significative la perte osseuse au niveau du fémur et de préserver presque totalement la structure osseuse. Pour améliorer l'administration, l'équipe a conçu un système plus robuste utilisant des nanoparticules injectées chargées de DHA. Les os des souris atteintes d'ostéoporose qui ont reçu le traitement étaient similaires à ceux du groupe témoin, et le traitement n'a montré aucun signe de toxicité. Lors de tests supplémentaires, l'équipe a déterminé que le DHA interagissait avec les BMMSC pour maintenir leur caractère souche et finalement produire plus d'ostéoblastes. Selon les chercheurs, ces travaux démontrent que le DHA est un agent thérapeutique prometteur pour l'ostéoporose.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Ruoxi Wang, Yu Wang, Yuting Niu, Danqing He, Shanshan Jin, Zixin Li, Lisha Zhu, Liyuan Chen, Xiaolan Wu, Chengye Ding, Tianhao Wu, Xinmeng Shi, He Zhang, Chang Li, Xin Wang, Zhengwei Xie, Weiran Li, Yan Liu; "Deep Learning-Predicted Dihydroartemisinin Rescues Osteoporosis by Maintaining Mesenchymal Stem Cell Stemness through Activating Histone 3 Lys 9 Acetylation"; ACS Central Science, 2023-10-18
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