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Maschinelles Lernen entdeckt Medikamente zum Nikotinentzug

Dextromethorphan und Galantamin könnten Rauchern helfen, mit dem Rauchen aufzuhören

Maschinelles Lernen entdeckt Medikamente zum Nikotinentzug

28.01.2023 Medikamente wie Dextromethorphan (das zur Behandlung von Husten bei Erkältungen und Grippe eingesetzt wird) oder Galantamin (das zur Behandlung von Demenzen eingesetzt wird) könnten laut einer in Nature Genetics veröffentlichten Studie von Forschern des Penn State College of Medicine und der University of Minnesota möglicherweise umfunktioniert werden, um Menschen dabei zu helfen, das Rauchen aufzugeben.

Die Forscher entwickelten ein neuartiges Verfahren des maschinellen Lernens, bei dem Computerprogramme Datensätze auf Muster und Trends hin analysieren, um die Medikamente zu identifizieren, von denen einige bereits in klinischen Studien getestet werden.

Die Wissenschaftler fanden in einer früheren Studie heraus, dass Menschen mit bestimmten Genen eher zu einer Nikotinsucht neigen.

Unter Verwendung der genetischen Daten von mehr als 1,3 Millionen Menschen haben Dr. Dajiang Liu, Professorin für öffentliche Gesundheitswissenschaften und für Biochemie und Molekularbiologie, und Dr. Bibo Jiang, Assistenzprofessorin für öffentliche Gesundheitswissenschaften, eine große, institutionsübergreifende Studie geleitet, bei der maschinelles Lernen eingesetzt wurde, um diese großen Datensätze zu untersuchen, die spezifische Daten über die Genetik einer Person und ihr selbst berichtetes Rauchverhalten enthalten.

Die Forscher identifizierten mehr als 400 Gene, die mit dem Rauchverhalten in Zusammenhang stehen. Da ein Mensch Tausende von Genen haben kann, mussten sie herausfinden, warum einige dieser Gene mit dem Rauchverhalten in Verbindung stehen. Bei Genen, die Anweisungen für die Produktion von Nikotinrezeptoren enthalten oder an der Signalübertragung für das Hormon Dopamin beteiligt sind, das für Entspannung und Glücksgefühle sorgt, waren die Zusammenhänge leicht zu verstehen. Bei den übrigen Genen musste das Forscherteam die Rolle bestimmen, die jedes einzelne in biologischen Signalwegen spielt, und anhand dieser Informationen herausfinden, welche Medikamente bereits für die Veränderung dieser bestehenden Signalwege zugelassen sind.

Liu und Jiang arbeiteten mit mehr als 70 Wissenschaftlern an dem Projekt. Sie identifizierten mindestens acht Medikamente, die möglicherweise für die Raucherentwöhnung weiterverwendet werden könnten, z. B. Dextromethorphan, das üblicherweise zur Behandlung von Husten bei Erkältungen und Grippe eingesetzt wird, und Galantamin, das zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit verwendet wird.

„Die Wiederverwendung von Medikamenten mit Hilfe großer biomedizinischer Daten und Methoden des maschinellen Lernens kann Geld, Zeit und Ressourcen sparen“, sagte Liu, ein Forscher des Penn State Cancer Institute und des Penn State Huck Institutes of the Life Sciences. „Einige der von uns identifizierten Medikamente werden bereits in klinischen Studien auf ihre Fähigkeit getestet, Rauchern bei der Raucherentwöhnung zu helfen, aber es gibt noch weitere mögliche Kandidaten, die in der zukünftigen Forschung erforscht werden könnten.“

© arznei-news.de – Quellenangabe: Nature Genetics – DOI: 10.1038/s41588-022-01282-x

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Diese Informationen sind NICHT als Empfehlung für ein bestimmtes Medikament zu verstehen. Auch wenn diese Berichte, Studien, Erfahrungen hilfreich sein können, sind sie kein Ersatz für die Erfahrung und das Fachwissen von Ärzten.