Stanford'da yapay zekâ, Ozempic'e benzer doğal molekül buldu

Stanford Tıp Fakültesi'nde çalışan bilim insanları, yeni nesil kilo verme ilaçlarına zemin hazırlayabilecek doğal bir molekül belirledi. BRP adı verilen bileşik, hayvanlarda yapılan ilk deneylerde iştahı bastırdı ve yağ kaybını destekledi. Bu etki, Ozempic'in etken maddesi semaglutidin yarattığı sonuca benziyor. Ancak araştırmacılara göre BRP, mevcut ilacın bazı rahatsız edici yan etkilerinden kaçınabilir. Çalışma Nature dergisinde yayımlandı.

BRP semaglutidden nasıl ayrılıyor?

Semaglutid, GLP-1 adlı hormonun etkisini taklit ediyor. Bu hormon kan şekerinin düzenlenmesine ve tokluk hissine katkı sağlıyor. Sorun, GLP-1 reseptörlerinin yalnızca beyinde değil, bağırsakta, pankreasta ve başka dokularda da bulunması. Çalışmanın son yazarı Katrin Svensson'a göre bu yaygın dağılım, Ozempic'in besinlerin sindirim sisteminde ilerleyişini yavaşlatması ve kan şekerini düşürmesi gibi geniş etkiler doğurmasının nedeni.

BRP ise farklı bir yol izliyor. Svensson, molekülün iştahı ve metabolizmayı yöneten hipotalamusta özgül biçimde etki gösterdiğini söylüyor. BRP, semaglutidle benzer genel metabolik işlevleri etkilese de beyinde farklı hücre gruplarını harekete geçiriyor. Bilim insanları bu farkın, açlığı daha hassas biçimde kontrol etmeyi mümkün kılabileceğini düşünüyor. Hayvan verilerine göre molekül gıda alımını en fazla yüzde 50 oranında azalttı. Hedeflenen sonuç ise mide bulantısı, kabızlık ve belirgin kas kaybı gibi sorunlar yaşamadan kilo verilmesi.

Yapay zekâ gizli molekülü nasıl buldu?

Yeni hormon aramak zor bir iş. Vücut çok sayıda küçük protein parçası üretiyor, ama bunların yalnızca küçük bir bölümünün önemli biyolojik görevi var. Birçok hormon, önce prohormon denen büyük ve etkisiz proteinler olarak başlıyor. Özel enzimler bu proteinleri peptit adı verilen daha küçük parçalara bölüyor. Bu parçalardan bazıları enerji metabolizmasını, iştahı ve organ işlevlerini koordine eden kimyasal habercilere dönüşüyor.

Tek bir prohormon farklı noktalardan kesilebildiği için çok sayıda peptit ortaya çıkabiliyor. Hangisinin işe yarar, hangisinin sıradan protein işlemenin artığı olduğunu ayırt etmek güç. Geleneksel yöntemler dokulardan protein çıkarıp kütle spektrometrisiyle incelemeye dayanıyor. Olası peptitlerin sayısı çok yüksek olduğundan bu yaklaşım yorucu ve zahmetli.

Stanford ekibi soruna başka bir açıdan baktı. Prohormon konvertaz 1/3 adlı enzime odaklandılar. Bu enzim prohormonları belirli amino asit dizilerinden kesiyor ve daha önce insan obezitesiyle ilişkilendirilmişti. GLP-1 de bu süreçte ortaya çıkan hormonlardan biri. Araştırmacılar, benzer işlemeden geçen başka peptitlerin de iştah ve enerji kullanımını düzenleyebileceğini düşündü. Bu varsayımla Peptide Predictor adında bir algoritma geliştirdiler. Program, yüz binlerce peptiti laboratuvarda tek tek ayırmak yerine yaklaşık 20.000 insan genini tarayarak aday hormonları işaret etti. Bu taramadan BRP çıktı. Çalışmayı kıdemli araştırma bilimcisi Laetitia Coassolo yürüttü.

Neden önemli?

Semaglutid gibi ilaçlar obezite tedavisinde önemli bir yer edindi. Buna karşın sindirim sistemi şikâyetleri ve kas kaybı kaygısı, birçok kişi için tedaviyi zorlaştırabiliyor. Beyindeki iştah merkezine daha seçici etki eden bir molekül, kağıt üzerinde bu sorunları azaltma potansiyeli taşıyor. Bunun için hayvan bulgularının insanlarda da geçerli çıkması gerekiyor.

Çalışmanın bir diğer değeri yöntemsel. Yapay zekâyla vücudun kendi ürettiği peptit havuzunu taramak, bugüne kadar gözden kaçmış başka hormonların da bulunabileceğini düşündürüyor. Bu yaklaşım yalnızca obezite için değil, metabolizmayı ilgilendiren başka hastalıklar için de yeni hedefler sunabilir.

Arka plan: hayvan deneyinden insana uzun yol

İlaç geliştirmede hayvanlarda umut verici sonuç almak yalnızca ilk adım. Erken evre bulguların önemli bir bölümü insan denemelerinde aynı etkiyi göstermiyor ya da beklenmedik güvenlik sorunları ortaya çıkarıyor. Bir molekülün insanda güvenli ve etkili olup olmadığı, kontrollü klinik çalışmalarla aşama aşama sınanıyor. Dozun, uzun süreli kullanımın ve farklı hasta gruplarındaki etkinin de ayrıca değerlendirilmesi gerekiyor.

Svensson, BRP'yi insan klinik denemelerine taşımak üzere bir şirketin kurucu ortakları arasında yer alıyor. Araştırmacılar bir sonraki büyük adım olarak molekülün insanlardaki güvenliğini ve etkinliğini belirlemeyi hedefliyor. Dolayısıyla BRP'nin bir tedaviye dönüşüp dönüşmeyeceği şu aşamada belli değil. Şimdilik elde olan, hayvan deneylerine dayanan umut verici bir ön sonuç ve yeni bir araştırma yolu.