Cystynoza to rzadka choroba metaboliczna spowodowana mutacją w genie CTNS, powodującą gromadzenie się aminokwasu cystyny w lizosomach. Choroba objawia się wieloma zaburzeniami, w tym niewydolnością nerek, krzywicą, niedoczynnością tarczycy i innych schorzeniami narządów.
Najczęstszą postacią choroby jest cystynoza nefropatyczna, która występuje u niemowląt.
Objawy to m.in.
- zaburzenia łaknienia,
- zwiększone pragnienie,
- oddawanie dużej ilości moczu (wielomocz),
- rozwój zespołu Fanconiego, charakteryzującego się utratą cennych substancji z moczem, takich jak witaminy i minerały.
W efekcie dzieci nie rosną prawidłowo, a także mogą pojawić się problemy z nerkami, tarczycą, trzustką, siłą mięśniową oraz powiększenie wątroby.
Badania naukowe, prowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców z uczelni takich jak Universitat Zurich, Universite catholique de Louvain, centrum naukowe COSBI oraz firma Insilico Medicine, korzystały z platformy PandaOmics wykorzystującej sztuczną inteligencję w analizie danych genetycznych i mutacji. Dzięki temu możliwe było znalezienie powiązań między mutacją w genie a różnymi procesami w komórkach, co pomogło w wytypowaniu potencjalnych cząsteczek leków do terapii choroby.
Autorom badań udało się zidentyfikować związek między aktywnością białka mTORC1 a uszkodzeniem nerek w przebiegu cystynozy. Wykazano, że gromadzenie się cysteiny pobudza aktywację białka mTORC1, co prowadzi do zaburzenia różnicowania się i funkcjonowania komórek kanalików nerkowych.
Obecnie stosowaną terapią jest cysteamina, która zmniejsza gromadzenie cystyny w organizmie, ale ze względu na częstą konieczność przeszczepienia nerki, naukowcy poszukują skuteczniejszych metod leczenia.
Dzięki analizie dostępnych informacji o lekach na inne choroby przy użyciu sztucznej inteligencji, naukowcy zidentyfikowali potencjalną terapię dla chorych na cystynozę w postaci leku immunosupresyjnego - rapamycyny, należącego do grupy antybiotyków makrolidowych.
Badania na hodowlach komórkowych i modelach doświadczalnych potwierdziły, że rapamycyna przywraca prawidłowe funkcjonowanie lizosomów w komórkach, co daje nadzieję na nową, skuteczną terapię dla pacjentów cierpiących na cystynozę.
