Cercetători utilizează AI și CRISPR pentru a identifica noi ținte terapeutice în tratamentul psoriazisului
Studiul condus de Biohub propune utilizarea gelurilor topice bazate pe genele ALOX5 și OXTR pentru a reduce inflamația cutanată, oferind o alternativă potențială la terapiile biologice injectabile.
Cercetătorii de la Biohub, organizație susținută de Chan Zuckerberg Initiative, au identificat noi ținte potențiale pentru medicamentele împotriva psoriazisului prin combinarea inteligenței artificiale (AI) cu screeningul genetic. Studiul, publicat în Nature Communications, a revelations două căi biologice care ar putea ajuta la controlul inflamației cutanate asociate acestei afecțiuni cronice.
Echipa, condusă de Shana Kelley, președintele Biohub, și Abdalla M. Abdrabou, liderul grupului de Imunogenomică Funcțională, s-a concentrat pe keratinocite, celulele principale din stratul exterior al pielii. Utilizând tehnologia de editare genetică CRISPR, cercetătorii au analizat aproximativ 19.000 de gene în celule cutanate umane, folosind o bibliotecă de circa 77.000 de ARN-uri ghid, pentru a măsura modificările proteinelor IL17RA, care mediază răspunsul celulelor la semnalele inflamatorii.
Pentru a prioritiza genele mai puțin studiate anterior, echipa a dezvoltat un instrument de AI numit VirtualCRISPR, care a comparat rezultatele experimentale cu literatura științifice existentă. Această analiză a evidențiat două gene cu potențial pentru dezvoltarea de medicamente: ALOX5 și OXTR. ALOX5 produce o enzimă implicată în procesele inflamatorii, fiind deja ținta zileutonului, un medicament aprobat de FDA pentru astm. OXTR produce receptorul pentru oxitocină, iar cercetătorii au identificat cligosibanul ca fiind compusul care blochează acest receptor.
Experimentele efectuate pe celule cutanate umane și culturi de piele 3D au demonstrat că intervenția asupra oricăreia dintre cele două căi reduce nivelurile de IL17RA și producția de substanțe inflamatorii. Ulterior, zileutonul și cligosibanul au fost reformulate sub formă de geluri topice și testate pe șoareci cu inflamații similare psoriazisului. Rezultatele au arătat o reducere a severității bolii în cinci zile, iar până în ziua a șaptea, efectele au fost comparabile cu cele ale unui medicament injectabil anti-IL17RA utilizat ca referință.
Șoarecii tratați au prezentat îmbunătățiri ale grosimii pielii, cligosibanul oferind cele mai ample rezultate în restaurarea caracteristicilor cutanate. Deși studiul a fost realizat pe modele animale, descoperirile sugerează posibilitatea de a controla afecțiunea prin tratamente localizate, evitând medicamentele sistemice care pot fi costisitoare, necesită injecții și implică riscuri legate de suprimarea activității imunitare generale.
Psoriazisul afectează peste 125 de milioane de persoane la nivel mondial. În timp ce cazurile ușoare sunt gestionate cu creme cu steroizi, formele moderate spre severe necesită terapii biologice sistemice. Cercetătorii speră ca formulările topice să ofere o alternativă eficientă cu efecte limitate doar la zona afectată.