A Kaliforniai Egyetem San Diegó-i Orvostudományi Karának kutatói mesterséges intelligencia és molekuláris biológiai módszerek kombinálásával feltárták, hogyan vezet a NOD2 gén és a girdin fehérje közötti kapcsolat megszakadása krónikus bélgyulladáshoz. Az áttörés új terápiás lehetőségeket nyithat meg a gyulladásos bélbetegségek kezelésében.

A Crohn-betegségben – ami a gyulladásos bélbetegségek (IBD) egyik legsúlyosabb formája – a bél immunrendszerének egyensúlya felborul. Normál esetben kétféle makrofág, vagyis speciális fehérvérsejt tartja fenn az egészséget: az egyik típus a kórokozók ellen harcol, míg a másik a szövetek helyreállítását segíti.

A kutatók mesterséges intelligencia segítségével több ezer génexpressziós profilt elemeztek, és 53 olyan gént azonosítottak, amelyek megkülönböztetik a gyulladást fenntartó és a gyógyulást elősegítő makrofágokat. A vizsgálat során kiderült, hogy a NOD2 gén egyik szakasza normál esetben a girdin nevű fehérjéhez kapcsolódik, és ez a kapcsolat segít kordában tartani a gyulladást. A Crohn-betegség leggyakoribb mutációja azonban éppen ezt a kötődési helyet törli, így a rendszer egyensúlya felborul, és krónikus gyulladás alakul ki – írja a Science Daily

Pradipta Ghosh professzor: „A NOD2 a szervezet fertőzés-figyelő rendszereként működik. Amikor a girdinhez kapcsolódik, felismeri a kórokozókat, és fenntartja a bél immunológiai egyensúlyát azáltal, hogy gyorsan semlegesíti őket. E partnerség nélkül a NOD2 megfigyelőrendszere összeomlik.”

Az állatkísérletek igazolták a felfedezést

Az eredmények megerősítésére a kutatók Crohn-betegségre hajlamosított egereket vizsgáltak. Azok az állatok, amelyeknél hiányzott a girdin fehérje, súlyos bélgyulladást és megváltozott bélflórát mutattak, sokuk pedig szepszisben pusztult el. Gajanan D. Katkar, a tanulmány társszerzője: „A bél egy csatatér, és a makrofágok a békefenntartók. Először tette lehetővé az AI, hogy világosan meghatározzuk és nyomon kövessük a két ellentétes csapat játékosait.”

A kutatás egyértelművé tette, hogy a NOD2 és a girdin közötti kapcsolat kulcsfontosságú a bél egészségének fenntartásában. A felfedezés nemcsak a Crohn-betegség kialakulásának egyik alapvető okát magyarázza meg, hanem új kezelési stratégiákhoz is elvezethet, amelyek célja a megszakadt fehérje-kapcsolat helyreállítása.