Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Farmaco di Alzheimer fermentato con l'aiuto di AI e batteri si avvicina alla realtà

Un approccio innovativo usa l'intelligenza artificiale e dei biosensori per aprire la strada a uno sviluppo più rapido di farmaci.

bacteria feature Immagine: Martha Morales / Università del Texas di Austin

La galantamina è un farmaco comune usato in tutto il mondo per curare i sintomi del morbo di Alzheimer (MA) e di altre forme di demenza. Sfortunatamente, sintetizzare i composti attivi in laboratorio alla scala necessaria non è commercialmente praticabile. L'ingrediente attivo viene estratto dai narcisi con un processo lungo, e dei fattori imprevedibili, come il meteo e la resa dei raccolti, possono influire sull'offerta e il prezzo del farmaco.


Ora, i ricercatori dell'Università del Texas di Austin hanno sviluppato strumenti - che comprendono un sistema di intelligenza artificiale e biosensori luminosi - per sfruttare i microbi che un giorno potranno fare tutto il lavoro. In un documento pubblicato su Nature Communications, i ricercatori delineano un processo che usa batteri geneticamente modificati per creare un precursore chimico della galantamina come sottoprodotto del normale metabolismo cellulare dei microbi. In sostanza, i batteri sono programmati per convertire il cibo in composti medicinali.


"L'obiettivo è fermentare alla fine medicinali come questo in grandi quantità", ha affermato Andrew Ellington, professore di bioscienze molecolari e autore senior dello studio. “Questo metodo crea una fornitura affidabile che è molto meno costosa da produrre. Non ha una stagione di crescita e non è influenzato dalla siccità o dalle inondazioni".


Danny Diaz, post-dottorato nel gruppo di ricerca Deep Proteins della UT, ha sviluppato un sistema di intelligenza artificiale chiamato MutComputeX che è la chiave del processo. Calcola come mutare le proteine all'interno dei batteri per migliorare la loro efficienza e temperatura operativa al fine di massimizzare la produzione della sostanza chimica medicinale richiesta.


"Questo sistema ha contribuito a identificare le mutazioni che renderebbero i batteri più efficienti nel produrre la molecola puntata", ha affermato Diaz. "In alcuni casi, è stato fino a tre volte più efficiente del sistema naturale presente nei narcisi".


Il processo di sfruttare i microbi per produrre sottoprodotti utili non è una novità. I birrai usano il lievito per produrre alcol e i batteri aiutano a creare formaggio e yogurt. La fermentazione microbica è attualmente usata per produrre alcuni tipi di insulina per il trattamento del diabete, ormoni e proteine ricombinanti usati in diversi farmaci come i trattamenti autoimmuni, e persino vaccini. Ma applicare l'IA nel processo è relativamente nuovo ed espande ciò che è possibile con la fermentazione microbica.


Il team di ricerca ha modificato geneticamente degli E.coli perché producessero 4-O’metil-norbelladina, un componente base della galantamina. La molecola complessa si trova in una famiglia di composti estratti dai narcisi che hanno usi medicinali per trattare condizioni come cancro, infezioni fungine e infezioni virali, ma l'uso della fermentazione microbica per creare una sostanza chimica in questa famiglia è nuovo.


Gli scienziati hanno anche creato un biosensore fluorescente per rilevare e analizzare rapidamente quali batteri stavano producendo le sostanze chimiche desiderate e quanto. Quando il biosensore, una proteina appositamente creata, entra in contatto con i prodotti chimici che i ricercatori vogliono creare, si illumina di verde.


"Il biosensore ci consente di testare e analizzare i campioni in pochi secondi, mentre finora servivano 5 minuti per ognuno", ha detto il primo autore dello studio Simon d’Oelsnitz, ricercatore post -dottorato in precedenza all'UT Austin e ora all'Università di Harvard. “E il programma di apprendimento automatico ci consente di restringere facilmente i candidati da decine di migliaia a decine. Messi insieme, questi sono strumenti davvero potenti".

 

 

 


Fonte: Esther Robards-Forbes in University of Texas at Austin (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: S d’Oelsnitz, [+11], AD Ellington. Biosensor and machine learning-aided engineering of an amaryllidaceae enzyme. Nature Communications, 2024, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

L'impatto del sonno su cognizione, memoria e demenza

2.03.2023 | Ricerche

Riduci i disturbi del sonno per aiutare a prevenire il deterioramento del pensiero.

"Ci...

Dott. Perlmutter: Sì, l'Alzheimer può essere invertito!

6.12.2018 | Ricerche

Sono spesso citato affermare che non esiste un approccio farmaceutico che abbia un'effic...

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023 | Ricerche

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle capacità di ...

Effetti della carenza di colina sulla salute neurologica e dell'intero si…

23.01.2023 | Ricerche

Assorbire colina a sufficienza dall'alimentazione è cruciale per proteggere il corpo e il cervello d...

Perché le cadute sono così comuni nell'Alzheimer e nelle altre demenze?

4.09.2020 | Esperienze & Opinioni

Le cadute hanno cause mediche o ambientali

Una volta che si considerano tutte le divers...

Invertita per la prima volta la perdita di memoria associata all'Alzheime…

1.10.2014 | Ricerche

La paziente uno aveva avuto due anni di perdita progressiva di memoria...

Come vivere in modo sicuro con la demenza a casa tua

12.11.2020 | Esperienze & Opinioni

C'è un malinteso comune che la persona con una diagnosi di demenza perde la sua indipend...

Un singolo trattamento genera nuovi neuroni, elimina neurodegenerazione nei to…

1.07.2020 | Ricerche

Xiang-Dong Fu PhD, non è mai stato così entusiasta di qualcosa in tutta la sua carriera...

La nostra identità è definita dal nostro carattere morale

24.06.2019 | Esperienze & Opinioni

Ti sei mai chiesto cos'è che ti rende te stesso? Se tutti i tuoi ricordi dovessero svani...

Studio dimostra il ruolo dei batteri intestinali nelle neurodegenerazioni

7.10.2016 | Ricerche

L'Alzheimer (AD), il Parkinson (PD) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) sono tutte ...

I dieci psicobiotici di cui hai bisogno per un cervello felice

9.09.2019 | Esperienze & Opinioni

Psicobiotici? Cosa sono gli psicobiotici?? Bene, cosa penseresti se io dicessi che la tu...

Accumulo di proteine sulle gocce di grasso implicato nell'Alzheimer ad es…

21.02.2024 | Ricerche

In uno studio durato 5 anni, Sarah Cohen PhD, biologa cellulare della UNC e Ian Windham della Rockef...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzhei…

13.01.2022 | Ricerche

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

Il 'Big Bang' dell'Alzheimer: focus sulla tau mortale che cambi…

11.07.2018 | Ricerche

Degli scienziati hanno scoperto un "Big Bang" del morbo di Alzheimer (MA) - il punto pre...

Nuovo farmaco previene le placche amiloidi, un segno specifico di Alzheimer

8.03.2021 | Ricerche

Le placche di amiloide sono caratteristiche patologiche del morbo di Alzheimer (MA): son...

Nuove case di cura: 'dall'assistenza fisica, al benessere emotivo�…

5.11.2018 | Esperienze & Opinioni

Helen Gosling, responsabile delle operazioni della Kingsley Healthcare, con sede a Suffo...

Demenza: mantenere vive le amicizie quando i ricordi svaniscono

16.01.2018 | Esperienze & Opinioni

C'è una parola che si sente spesso quando si parla con le famiglie di persone con demenz...

Subiamo un 'lavaggio del cervello' durante il sonno?

4.11.2019 | Ricerche

Una nuova ricerca eseguita alla Boston University suggerisce che questa sera durante il ...

Come una collana di perle: la vera forma e funzionamento dell'assone dei …

30.12.2024 | Ricerche

Con un nuovo studio provocatorio, degli scienziati sfidano un principio fondamentale nel...

Trovato legame tra amiloide-beta e tau: è ora possibile una cura per l'Al…

27.04.2015 | Ricerche

Dei ricercatori hanno assodato come sono collegate delle proteine che hanno un ruolo chiave nell...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.