Sử dụng AI để xác định loại thuốc chống sốt rét có thể đẩy lùi bệnh loãng xương

Nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Bắc Kinh, Trung Quốc dẫn đầu, đã sử dụng chương trình thuật toán trí tuệ nhân tạo để tìm ra một hợp chất có trong thuốc thuốc chống sốt rét, có thể đảo ngược hiệu quả tình trạng thoái hóa xương do loãng xương. Hợp chất dihydroartemisinin (DHA) được chiết xuất từ cây thanh cao hoa vàng, loài cây bản địa châu Á, đã được sử dụng trong y học cổ truyền Trung Quốc hơn 2.000 năm qua.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thuật toán học sâu mà họ thiết kế trước đó để dự đoán các loại thuốc phân tử nhỏ khác nhau có thể đảo ngược biểu hiện gen nhất định theo cách hiệu quả đối với bệnh loãng xương. Sau khi sử dụng AI để tập trung vào tế bào gốc trung mô tủy xương (MSC) trong thí nghiệm với chuột sơ sinh và chuột già, nghiên cứu đã xác định được DHA là hợp chất hiệu quả hàng đầu.

MSC tủy xương là tế bào tiền thân của các nguyên bào xương, tạo thành mô xương. Tuy nhiên, trong quá trình loãng xương, sự biệt hóa của tế bào gốc này bị chậm lại và chúng biến thành tế bào sản sinh chất béo thay vì nguyên bào xương. Như vậy, các tế bào hủy xương, các nguyên bào xương chiếm ưu thế và quá trình mất xương diễn ra.

Trong thử nghiệm trên chuột, các hạt nano chứa DHA đã được tiêm vào chuột bị loãng xương trong sáu tuần. Sau khoảng thời gian này, chuột đã giảm đáng kể tình trạng mất xương theo dự kiến và cấu trúc xương được bảo tồn gần như hoàn toàn.

Trong các thử nghiệm sâu hơn, nhóm nghiên cứu đã xác định DHA tương tác với MSC trong tủy xương để duy trì hoặc đảm bảo chúng tiếp tục phát triển thành các nguyên bào xương. Quá trình này không gây phản ứng độc hại, chứng tỏ liệu pháp an toàn và hiệu quả triển vọng cho bệnh loãng xương.

Sử dụng AI để chuyển đổi các loại thuốc hiện có thành phương pháp điều trị mới là lĩnh vực nghiên cứu y học đang phát triển nhanh chóng, trong đó đi đầu là những khám phá về thuốc phân tử nhỏ.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Central Science.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/ai-antimalarial-drug-osteoporosis/, 18/10/2023