Cu ajutorul inteligenţei artificiale (AI), oamenii de ştiinţă au descoperit cum o genă cheie declanşează boala Crohn, un mister ce durează de mai bine de 25 de ani.
O descoperire a cercetătorilor de la UC San Diego explică mecanismul genetic care provoacă inflamaţia intestinală severă. Echipa a rezolvat o controversă ştiinţifică care a persistat timp de un sfert de secol, privind primele gene asociat cu un risc crescut de dezvoltare a bolii Crohn, o formă severă de boală inflamatorie intestinală.
Sistemul digestiv uman este protejat de două tipuri principale de macrofage, celule imunitare specializate care patrulează intestinul. Unele acţionează ca nişte „războinici”, distrugând microorganismele periculoase, în timp ce altele funcţionează ca „vindecători”, reparând ţesuturile afectate. Când echilibrul dintre aceste două roluri este disturbat, apar inflamaţii cronice, dureri abdominale şi leziuni intestinale caracteristice bolii Crohn.
Cercetătorii de la UC San Diego School of Medicine au combinat AI cu biologia moleculară pentru a înţelege ce determină o celulă macrofagă să devină agresivă sau vindecătoare.
Studiul oferă, totodată, o explicaţie pentru modul în care gena NOD2, prima descoperită ca fiind implicată în riscul de boală Crohn, influenţează comportamentul sistemului imunitar intestinal.
Folosind un algoritm de învăţare automată, echipa a analizat mii de modele de expresie genetică ale macrofagelor prelevate din ţesuturi intestinale afectate de boala inflamatorie intestinală şi din ţesuturi sănătoase.
Ei au identificat un „semnătură genetică” formată din 53 de gene care separă macrofagele inflamatorii de cele implicate în regenerarea ţesuturilor.
Una dintre aceste gene codifică o proteină numită girdin (GIV).
Micrografii electronice care arată modul în care macrofagele care exprimă proteina girdin neutralizează agenţii patogeni prin fuziunea fagozomilor (P) cu lizozomii celulei (L), formând fagolizozomi (PL) - compartimente în care microorganismele şi resturile celulare sunt descompuse (imaginea din stânga). Acest proces este esenţial pentru menţinerea echilibrului celular. În absenţa proteinei girdin, fuziunea eşuează, permiţând agenţilor patogeni să evite degradarea şi să scape neutralizării (imaginea din dreapta). Credit: UC San Diego Health Sciences, 27 octombrie 2025
Cercetătorii au descoperit că, în macrofagele neinflamatorii, o regiune specifică a proteinei NOD2 se leagă de girdin, ceea ce ajută la suprimarea inflamaţiei excesive, eliminarea microbilor nocivi şi refacerea ţesutului intestinal.
Însă mutaţia cea mai frecventă a genei NOD2, asociată cu boala Crohn, şterge exact această porţiune de legătură, ceea ce provoacă un dezechilibru periculos între macrofagele inflamatorii şi cele de vindecare.
Profesorul Pradipta Ghosh, autorul principal al studiului, a explicat că „NOD2 funcţionează ca un sistem de supraveghere al infecţiilor în intestin. Când se leagă de girdin, recunoaşte rapid agenţii patogeni şi menţine echilibrul imun. Fără acest parteneriat, sistemul se prăbuşeşte”.
Pentru a confirma ipoteza, cercetătorii au testat efectele absenţei proteinei girdin pe modele de şoareci. Animalele fără această proteină au prezentat un dezechilibru al florei intestinale, inflamaţie severă a intestinului subţire şi, în multe cazuri, au murit de sepsis - o reacţie sistemică letală la infecţie.
„Intestinul este un adevărat câmp de luptă, iar macrofagele sunt forţele de menţinere a păcii. AI ne-a permis, pentru prima dată, să identificăm clar taberele implicate în această luptă microscopică”, a explicat dr. Gajanan Katkar, coautor al studiului.
Prin combinarea AI, biochimiei mecanice şi modelelor animale, echipa de la UC San Diego a reuşit să clarifice una dintre cele mai îndelungate dispute din cercetarea bolii Crohn.
Rezultatele ar putea contribui la dezvoltarea unor terapii care să restabilească interacţiunea pierdută dintre NOD2 şi girdin, deschizând noi direcţii pentru tratamentul bolilor inflamatorii intestinale.
Studiul a fost realizat de cercetători de la University of California San Diego School of Medicine şi publicat, luna aceasta, în revista ştiinţifică Cell Reports.
