Ученые из НИИ клинической и экспериментальной лимфологии — филиала Института цитологии и генетики СО РАН предложили подход, который поможет выяснить молекулярные пути развития осложнений при сахарном диабете. Разработка описана в статье, опубликованной в International Journal of Molecular Sciences.
Скачки уровня глюкозы являются одним из основных факторов риска сосудистых и неврологических осложнений сахарного диабета. Когда концентрация сахара в крови надолго повышается, запускается целый ряд разрушительных процессов. Лекарства помогают нормализовать содержание глюкозы, но только при соблюдении определенных условий. В иных случаях уровень сахара может снизиться, вызывая голодание тканей.
Чем дольше организм находится в таком состоянии, тем больше возникает негативных эффектов. И если в организме здорового человека активируются защитные механизмы, то у людей с диабетом они не срабатывают, т.к. снижающие сахар лекарства продолжают действовать. В результате ткани то страдают от переизбытка сахара, то голодают.
Российские ученые, используя разработанную ими программу ANDSystem, воссоздали систему генов, продукты которых участвуют в процессах, связанных с осложнениями диабета. Эта программа проанализировала тексты научных статей, посвященных изучению молекулярных путей развития диабета и связанных с ним недугов и осложнений. Сочетание биоинформационного анализа и искусственного интеллекта помогло объяснить, на какие метаболические пути влияют изменения гликемии, и как это может спровоцировать развитие тяжелых заболеваний.
ANDSystem распознала названия биологических объектов — генов, участвующих в целевых процессах и выявила связи между ними, на основании чего ученые предположили механизмы появления осложнений при диабете. В результате им удалось реконструировать и проанализировать генные сети вариабельности гликемии, гипогликемии, сосудистых осложнений диабета и болезни Альцгеймера. Выдвинутая исследователями гипотеза подтвердилась: влияя на активность многих генов и интенсивность физиологических процессов, высокая вариабельность уровня глюкозы, а также гипогликемия могут играть важную роль в развитии сосудистых заболеваний, связанных с диабетом, а также когнитивной дисфункции.
