Откриха лекарство за рядко заболяване с помощта на изкуствен интелект

Учени откриват, че инхибитор на TNF (тумор некрозис фактор) може да излекува пациент с рядкото имунно заболяване идиопатична мултицентрична болест на Касълман (iMCD). Състоянието му е било изключително тежко и единствената останала за него възможност е била полагане на палиативни грижи (за облекчаване на симптомите).

Резултатите от проучването са публикувани в The New England Journal of Medicine.

Какво представлява идиопатичната мултицентрична болест на Касълман

Животозастрашаващото разстройство причинява системно възпаление и може да доведе до полиорганна недостатъчност, причинена от излишъка от интерлевкин-6 и други цитокини. Прогнозата за пациентите е лоша, като 25%-35% от тях умират до пет години след поставяне на диагнозата.

В САЩ има една одобрена терапия и тя включва прием на силтуксимаб (siltuximab), моноклонално антитяло, което инхибира интерлевкин-6. За жалост, лекарството дава резултати при едва 40%-50% от болните.

Симптоми при най-тежката форма на iMCD

Пациентът в настоящото изследване страда от най-тежката форма на идиопатична мултицентрична болест на Касълман (iMCD), която се характеризира с тромбоцитопения, аназарка (оток на цялото тяло), повишена температура, ретикулинова фиброза или бъбречна дисфункция и органомегалия (абнормно уголемяване на органите).

Заболяването му не се повлиява от проведеното лечение и е съпроводено от множество пристъпи и рецидиви. Една от последните терапии, на които е подложен, е с инхибитора на тирозин киназата на Bruton.

Две години ремисия

Съавторът Дейвид Файгенбаум от Университета на Пенсилвания, отбелязва: „Преди да бъде включен в проучването, пациентът е бил на път да постъпи в хоспис, но ето че вече почти две години е в ремисия. Това дава надежда не само на него самия и на хората с идиопатична мултицентрична болест на Касълман, но и на пациенти с други заболявания, тъй като използвахме изкуствен интелект, който има потенциал да открива нови лечения за различни болести.“

Файгенбаум допълва, че има няколко хиляди души по света, които всяка година претърпяват пристъпи като този на техния пациент. Той признава, че тепърва ще се провеждат допълнителни проучвания, но все пак се надява максимален брой пациенти с iMCD да се повлияят добре от новата терапия.

» ДНК тест успява да идентифицира близо 50 редки болести

Комбиниран метод на лечение – протеомика, машинно обучение и инвитро анализ

Заедно с екипа си ученият прилага протеомично, транскриптомично инвитро моделиране и изчислителни техники с цел идентифициране на нови пътища, по които болестта може да бъде повлияна.

TNF сигнализиране при пациенти с iMCD

Изследователите откриват няколко признака за участие на TNF сигнализирането в патогенезата на идиопатичната мултицентрична болест на Касълман* и смятат, че именно в тази посока трябва да се насочи лечението.

От серумните протеомични анализи, с които учените сравняват 26 пациента с iMCD–TAFRO и 15 напълно здрави участника, става ясно, че при първите има повишено TNF сигнализиране.
Секвенирането на едноклетъчна РНК на мононуклеарни клетки от периферна кръв също показва повишена експресия на TNF в CD4+ Т клетки, особено наивни CD4+ Т клетки, от пациенти с iMCD–TAFRO.

След стимулация на клетките с форбол миристат ацетат и йономицин, делът на наивните CD4+ T клетки, които произвеждат TNF фактор, се удвоява при хората с идиопатична мултицентрична болест на Касълман и достига 43%, докато при контролната група той е едва 17%.

Екипът прилага нов метод за машинно обучение, който изчислява каква е вероятността всяко от одобрените в САЩ лекарства да лекува различни болести.

Адалимумаб инхибира TNF фактора при пациенти с идиопатична мултицентрична болест на Касълман

TNF инхибиторът адалимумаб (adalimumab), който е одобрен от властите за лечение на множество автоимунни заболявания, е посочен от алгоритъма като най-ефективното средство за лечение на iMCD след инхибиторите на интерлевкин-6.

Освен това методът за машинно обучение прогнозира, че TNF инхибиторът ще насочи действието си към CD4+ T, в които експресирането на TNF фактора е засилено.

Лекарството адалимумаб поставя пациента, пред който единствената възможна опция дотогава е била постъпване в хоспис, в най-дългата ремисия, откакто е диагностициран.

От екипа допълват: „Използвахме различни подходи за идентифициране на TNF сигнализирането като нов механизъм за лечение на хора с iMCD–TAFRO."

Учените се надяват, че потенциалът на иновативния метод, който обединява протеомика, транскриптомика, инвитро изследване и модел на машинно обучение, ще бъде разгърнат във времето, защото дава шанс на хората с редки болести.

Предстои да бъдат проведени още изследвания, с които да се изчисли инхибирането на TNF фактора в по-големи кохорти пациенти с идиопатична мултицентрична болест на Касълман.

* Identifying and Targeting TNF Signaling in Idiopathic Multicentric Castleman’s Disease, Melanie D. Mumau, Michael V. Gonzalez, David C. Fajgenbaum et al. 2025.