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# Scienze della salute # Oftalmologia

Rivoluzionare il trattamento del glaucoma: una nuova speranza

La ricerca mette in luce il potenziale dei farmaci già esistenti per il glaucoma a pressione normale.

Junhong Jiang, Di Hu, Qi Zhang, Zenan Lin

― 7 leggere min


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Il glaucoma è una seria condizione oculare che può portare alla cecità. Succede quando le cellule nervose nell'occhio, conosciute come cellule gangliari retiniche, muoiono gradualmente. Quando questo accade, una persona inizia a perdere la vista, di solito in un modo che potenzialmente non si accorge subito. È un ladro furtivo della vista. A livello globale, più di 70 milioni di persone sono colpite da questa condizione, con circa il 10% di loro che perde completamente la vista in entrambi gli occhi. È una questione seria, non solo per chi ne soffre, ma anche per i sistemi sanitari in tutto il mondo.

Cosa causa il glaucoma?

Una delle principali cause del glaucoma è la pressione alta nell'occhio, conosciuta come Pressione Intraoculare elevata (IOP). Pensala come un palloncino che si riempie troppo e alla fine scoppia. I professionisti della salute si concentrano spesso sul ridurre questa pressione oculare. I trattamenti includono farmaci, trattamenti laser e a volte anche interventi chirurgici. Tuttavia, non tutti i pazienti con glaucoma hanno pressione alta. Alcune persone possono sviluppare glaucoma anche quando la loro pressione oculare rimane nella norma. Questo è conosciuto come glaucoma a tensione normale (NTG). Come potresti immaginare, questo rende il trattamento del glaucoma più complicato di un gatto su un tetto rovente.

Perché il NTG è un problema?

Il NTG è particolarmente difficile da trattare perché abbattere la pressione oculare non sembra aiutare questi pazienti tanto quanto si spererebbe. I medici riconoscono che altri fattori possono contribuire alla progressione del NTG, ma ci sono poche opzioni di trattamento disponibili oltre a quelle che riducono la pressione oculare. Questo crea un grande divario nella cura e c'è un urgente bisogno di trovare nuovi trattamenti per chi vive con il NTG.

L'idea del ripristino dei farmaci

Un approccio promettente per sviluppare nuovi trattamenti è una pratica chiamata ripristino dei farmaci. Questo significa semplicemente prendere farmaci già approvati per una condizione e vedere se possono funzionare per un'altra. È più facile e veloce che partire da zero con farmaci completamente nuovi, che possono richiedere anni, molti soldi e talvolta assomiglia a una partita di roulette.

Esempi di successo di ripristino dei farmaci esistono nel trattamento di malattie come il cancro e l'HIV, quindi ha senso cercare farmaci esistenti che potrebbero potenzialmente aiutare anche il NTG. Tuttavia, identificare quali farmaci ripristinare può richiedere molto tempo, come cercare un ago in un pagliaio.

L'ascesa della tecnologia in medicina

Recenti progressi nella tecnologia, in particolare nell'intelligenza artificiale (AI), stanno iniziando a cambiare il nostro approccio alla medicina. L'AI generativa, un tipo di AI che può analizzare grandi quantità di informazioni e assistere in vari compiti, ha mostrato promesse in campi come la scoperta di farmaci. L'AI può setacciare tonnellate di dati molto più velocemente anche dei ricercatori umani più dedicati.

Un modello AI noto è ChatGPT, che può generare informazioni e fornire intuizioni basate sui dati su cui è stato addestrato. È come avere un amico super intelligente che può aiutarti con i compiti, ma nel mondo della medicina. I ricercatori stanno iniziando a usare modelli AI nella loro ricerca di nuovi candidati per farmaci per varie condizioni di salute, incluso il NTG.

Trovare potenziali candidati per farmaci per il NTG

In uno studio, i ricercatori hanno utilizzato diversi modelli AI, tra cui ChatGPT e altri, per cercare farmaci esistenti che potrebbero aiutare con il NTG. Hanno posto una serie di domande ai modelli AI, un po' come un quiz, dove l’obiettivo era venire a una lista di potenziali candidati farmaci basati sulla loro efficacia e sui loro scopi originali.

Dopo aver eseguito diverse query, l'AI ha prodotto una lista di farmaci. I ricercatori hanno quindi confrontato i risultati di diversi modelli di AI per trovare candidati comuni tra di loro. È come avere più amici che danno un'opinione su un film e scegliere solo quelli su cui tutti sono d'accordo.

I candidati finali per i farmaci

Attraverso il processo, sono emersi tre principali candidati per i farmaci: Metformina, Losartan e Memantina.

  • Metformina è utilizzata principalmente per trattare il diabete di tipo 2, aiutando a ridurre i livelli di zucchero nel sangue. Pensala come un buttafuori che tiene lontano lo zucchero dalla discoteca—il tuo flusso sanguigno.

  • Losartan è un farmaco spesso usato per trattare l'ipertensione.

  • Memantina è tipicamente prescritta per la malattia di Alzheimer, aiutando a migliorare la memoria e la funzione cognitiva.

Il fatto che questi tre farmaci possano aiutare a trattare il NTG è uno sviluppo entusiasmante perché sono stati progettati per affrontare problemi di salute diversi e potrebbero potenzialmente essere utili per le persone che lottano con il NTG.

Identificare i bersagli per i farmaci

Una volta identificati i candidati per i farmaci, il compito successivo era determinare come questi farmaci potrebbero funzionare per aiutare i pazienti con NTG. Questo ha comportato la ricerca dei bersagli specifici su cui questi farmaci agiscono nel corpo.

Per ciascuno dei tre farmaci, i ricercatori hanno cercato nei database informazioni sui loro bersagli farmacologici. Questi bersagli sono spesso proteine o cellule nel corpo con cui il farmaco interagisce per portare a un effetto terapeutico. È come scoprire chi sono i VIP a una festa a cui il buttafuori deve prestare attenzione.

Da questa ricerca, hanno trovato diversi bersagli associati a Metformina, Losartan e Memantina. La ricerca ha mostrato che la Metformina, in particolare, potrebbe ridurre il rischio di NTG attraverso la sua azione su determinati bersagli legati alla regolazione del glucosio e all'infiammazione.

Il ruolo della ricerca genetica

Per convalidare ulteriormente i loro risultati, i ricercatori hanno utilizzato studi genetici attraverso un metodo noto come randomizzazione mendeliana. Questo è un modo elegante per dire che hanno usato informazioni genetiche per vedere se c’è un effetto causale dei farmaci identificati sul NTG. Hanno esaminato come i farmaci potrebbero influenzare determinate caratteristiche, come i livelli di zucchero nel sangue o le prestazioni cognitive.

In termini più semplici, questo passaggio ha aiutato a capire se prendere Metformina (per esempio) potrebbe effettivamente ridurre il rischio di sviluppare NTG o se sarebbe semplicemente una felice coincidenza.

Risultati promettenti

I risultati sono stati promettenti, soprattutto per la Metformina. Lo studio ha indicato che la Metformina potrebbe avere un effetto positivo sul NTG riducendo i livelli di glucosio. Le implicazioni più ampie sono entusiasmanti. Se la Metformina può aiutare a gestire i sintomi del NTG, questo potrebbe significare una grande differenza per molti pazienti che vivono con questa condizione.

La Metformina agisce influenzando certe proteine e vie nel corpo, che potrebbero direttamente o indirettamente influenzare la salute degli occhi. Comprendere come funzionano queste interazioni è cruciale per sviluppare trattamenti che potrebbero davvero fare la differenza nella vita delle persone.

Perché Metformina?

Perché la Metformina sta diventando una star in questa ricerca? La ricerca mostra che non solo riduce la glicemia, ma ha anche ruoli nella riduzione dell'infiammazione e dello stress nelle cellule, che potrebbero essere benefici per la salute degli occhi. Inoltre, ha un record di sicurezza comprovato da anni di utilizzo nella cura del diabete. Nessuno vuole prendere un farmaco che è più un problema che altro!

Conclusione: Una luce in fondo al tunnel

In sintesi, i ricercatori hanno fatto progressi nell'identificare potenziali nuovi trattamenti per il NTG utilizzando una combinazione di metodi AI e genetici. I risultati iniziali indicano che la Metformina potrebbe servire come un'aggiunta preziosa alla cassetta degli attrezzi per gestire questa condizione complicata.

Anche se questa ricerca è ancora nelle fasi iniziali, mette in evidenza il potenziale di usare farmaci esistenti in modi nuovi per aiutare le persone che soffrono di condizioni come il glaucoma a tensione normale.

Non risolverà ogni problema da un giorno all'altro, ma è un passo nella giusta direzione—quasi come trovare quell'ago sfuggente in un pagliaio e rendersi conto che il pagliaio potrebbe non contenere tutta quella paglia in più di quanto pensassi! Saranno necessari ulteriori studi e sperimentazioni cliniche per confermare questi risultati, ma per molti, offre un barlume di speranza e uno sguardo a un futuro più luminoso per il trattamento del glaucoma.

Fonte originale

Titolo: Generative AI and genetic analyses indicate metformin as a drug repurposing candidate for normal tension glaucoma

Estratto: BackgroundThe normal tension glaucoma (NTG) has limited drug options since current anti-glaucoma medications are mostly designed to decrease intraocular pressure (IOP). The emerging generative artificial intelligence (GAI) may provide an unprecedented approach for its drug repurposing research. MethodsFirst, we iteratively interactivated with ChatGPT using 10 independent queries. Each query consists of two prompts, which asked ChatGPT to offer 20 drug repurposing candidates (DRCs) for NTG. The same process was employed to find DRCs with other two GAI models (i.e Google Gemini Advance and Anthropic Claude). The DRCs were quantified and ranked by their appearing frequency and orders. By tasking GAI and DrugBank database, the targets for the selected DRCs were identified. Then, the ChEMBL database was utilized to find the target-associated genes. The relevant instrumental variables (IVs) mapped to these genes were then identified with the GTEX dataset. In order to quantify the drugs effect, the mediation exposures (e.g. HbA1c for metformin) for the identified drugs were introduced to the single SNP mendelian randomization (SSMR) to filter the IVs with significant causal influence on the mediation traits. The filtered IVs were then utilized to measure the DRCs causal effect on NTG. ResultsOur results showed that three drugs (i.e. Metformin, Losartan, Mementine) appeared simultaneously in the suggesting lists generated by three GAI models. By utilizing GAI and DrugBank database, 8, 2 and 7 targets were identified for them, respectively. After searching ChEMBL and GTEx, the targets associated genes were identified for selecting corresponding IVs. Finaly, the SSMR kept 308 IVs for metformin, 11 for losartan, 180 for memantine. Applying the target-based MR, we found that, metformin may exert causal influence on NTG through targets GLP-1 and gluconeogenic enzymes, while no obvious causal links were detected in the study on losartan and mementine. ConclusionsOur results offered novel evidences to support the metformins repurposing in NTG patients. Moreover, we firstly proposed a novel paradigm consisting of GAI and genetic tools, which could serve as an effective pipeline for drug repurposing investigations of other diseases.

Autori: Junhong Jiang, Di Hu, Qi Zhang, Zenan Lin

Ultimo aggiornamento: 2024-12-03 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.24318301

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.24318301.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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