根据一项新的研究，研究人员用来描述他们研究结果的词语可以用来发现治疗帕金森病的潜在新疗法研究发表于期刊公共科学图书馆生物学加拿大多伦多大学的Angus McQuibban和他的同事。该研究利用人工智能(AI)系统，确定了一种现有的抗胆固醇药物，这种药物能够促进线粒体的处置，线粒体是细胞中产生能量的成分，在疾病中受损。
完整的致病途径导致帕金森病(PD)是未知的，但一个明确的因素是线粒体功能障碍和无法处理有缺陷的线粒体，这一过程被称为线粒体自噬。至少有五个与帕金森病相关的基因直接或间接地与线粒体自噬受损有关，因此作者寻找能够增强线粒体自噬过程的化合物。
已经确定了几种这样的化合物，但它们中的大多数也会对细胞造成伤害，因此排除了它们作为候选药物的可能性。这让作者不禁要问，描述这些化合物的文献是否会让他们发现其他化合物，这些化合物以前与线粒体自噬增强没有联系，但在讨论已知增强因子的论文中也出现了描述这些化合物的术语。
识别这种“语义相似”的模式是IBM沃森药物发现(Watson for Drug Discovery)的核心技能之一，这是一个在超级计算机上运行的人工智能程序，可以分析已发表的文献中的关键词、短语和并列模式。该团队利用该程序开发了一种真正的线粒体自噬增强剂的语义“指纹”，然后在药物数据库中3000多个候选药物的文献中寻找类似的指纹。
前79名候选人在细胞培养中对线粒体毒素进行了筛选。该试验中的三种最佳候选药物随后在其他几种线粒体自噬试验中进行了测试，这些试验确定普罗布考(一种降胆固醇药物)是最有效且可能安全的化合物。在两种不同的帕金森病(PD主要是一种运动障碍)动物模型中，普罗布考也被发现可以改善运动功能、存活率和神经元损失。
普罗布考对线粒体自噬的影响需要脂滴的形成和作用，脂滴是在压力下帮助维持线粒体完整性的短暂细胞结构，在帕金森病中异常积累。普罗布考已知靶向ABCA1, ABCA1是一种参与脂质转运的蛋白质，ABCA1水平的降低降低了普罗布考促进线粒体自噬的能力，这表明ABCA1可能是脂滴在线粒体自噬中作用的介质。
McQuibban说:“我们的研究展示了一种基于硅/细胞的双重筛选方法，确定了导致线粒体自噬增强的已知和新的机制。”“考虑到脂滴积累与ABCA1之间的联系，普罗布考似乎可能通过动员脂滴来增强线粒体自噬。瞄准这一机制可能是有利的。”
McQuibban补充说:“在我们的研究中，我们使用人工智能平台IBM Watson有效地识别了目前批准的药物，这些药物可能会被重新用于治疗帕金森病。”
