Peneliti dari University of California, Irvine melaporkan bahwa sistem pembelajaran mesin bernama SIGNET dapat menyimpulkan hubungan sebab-akibat antara gen di jaringan otak manusia, mengungkapkan penyetelan ulang regulasi gen yang luas—terutama di neuron eksitatori—dalam penyakit Alzheimer.
Tim yang dipimpin oleh Min Zhang dan Dabao Zhang dari Joe C. Wen School of Population & Public Health di University of California, Irvine telah menghasilkan apa yang mereka gambarkan sebagai peta sangat rinci tentang bagaimana gen saling memengaruhi di sel otak yang terkena penyakit Alzheimer, menggunakan platform pembelajaran mesin bernama SIGNET. Untuk membangun peta tersebut, para peneliti menganalisis data molekuler dari jaringan otak manusia yang didonasikan dari 272 peserta yang terdaftar dalam dua studi penuaan jangka panjang: Religious Orders Study dan Rush Memory and Aging Project (sering disebut secara bersama sebagai ROSMAP). Pendekatan ini mengintegrasikan pengurutan RNA sel tunggal (inti tunggal) dengan data variasi genetik tingkat subjek yang cocok, memungkinkan tim untuk melampaui korelasi gen-ke-gen dan menyimpulkan hubungan regulasi kausal arah yang mungkin. Menggunakan SIGNET, para peneliti membangun jaringan regulasi gen kausal untuk enam jenis sel otak utama. Kumpulan terbesar hubungan regulasi yang disimpulkan muncul di neuron eksitatori. Dalam materi studi dasar, jaringan neuron eksitatori berisi 5.910 'regulasi' yang disimpulkan, skala yang menurut penulis menunjukkan penyetelan ulang regulasi gen yang luas seiring perkembangan Alzheimer. Min Zhang, penulis korespondensi bersama dan profesor epidemiologi dan biostatistik, mengatakan bahwa meskipun berbagai jenis sel otak diketahui memainkan peran berbeda dalam Alzheimer, hubungan tingkat molekuler sulit diurai. Ia mengatakan pekerjaan baru ini menyediakan peta spesifik tipe sel yang dimaksudkan untuk menggeser bidang dari mengamati korelasi ke mengidentifikasi mekanisme yang mungkin secara aktif mendorong perkembangan penyakit. Pekerjaan tersebut juga menyoroti 'gen pusat' yang tampak bertindak sebagai regulator sentral dalam jaringan. Para peneliti melaporkan sebelumnya peran regulasi yang kurang dihargai untuk gen terkait Alzheimer yang terkenal seperti APP, termasuk efek di neuron inhibitori. Untuk memperkuat kepercayaan pada temuan, tim melaporkan memvalidasi pola kunci menggunakan set sampel otak manusia independen. Para peneliti mengatakan kerangka yang sama dapat diterapkan pada penyakit kompleks lainnya, termasuk kanker, gangguan autoimun, dan kondisi kesehatan mental. Temuan tersebut dilaporkan oleh UC Irvine dan diterbitkan di Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association, menurut ringkasan studi universitas, yang mencantumkan makalah tersebut muncul di 2026 (volume 22, isu 2) dengan DOI: 10.1002/alz.71053. Ringkasan ScienceDaily mengaitkan dukungan pendanaan sebagian ke National Institute on Aging dan National Cancer Institute. Penyakit Alzheimer adalah penyebab utama demensia dan diproyeksikan memengaruhi hampir 14 juta orang Amerika pada 2060, menurut ringkasan UC Irvine.
