Študija kaže, da bi lahko model Alzheimerjeve bolezni v skodelici pospešil razvoj zdravil

Pred desetimi leti so raziskovalci predstavili nov model za preučevanje Alzheimerjeve bolezni, imenovan Alzheimerjeva bolezen v posodi. Model uporablja kulture zrelih možganskih celic, suspendiranih v gelu, da v samo šestih tednih poustvari spremembe, ki se pojavljajo v človeških možganih v obdobju 10 do 13 let. Toda ali ta model resnično poustvari spremembe, ki se pojavljajo pri bolnikih? V novi študiji so znanstveniki v medicinskem centru Mass General Brigham in Beth Israel Deaconess (BIDMC) razvili algoritem za objektivno oceno, kako natančno modeli Alzheimerjeve bolezni odražajo funkcionalne in genetske spremembe v možganih bolnikov. Rezultati, objavljeni v reviji Neuron, so potrdili ključne podobnosti in dokazali, da bi se model Alzheimerjeve bolezni v posodi lahko uporabil za pospešitev ocenjevanja in razvoja novih zdravil.

Potrditev učinkovitosti modela

»Naš cilj je najti najboljši model, ki najnatančneje odraža dogajanje v možganih bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo. Ta 3D-model smo razvili pred desetimi leti in zdaj imamo podatke, ki kažejo, da bi lahko pospešil odkrivanje zdravil,« je dejal soavtor študije dr. Do Young Kim z oddelka za nevrologijo Splošne bolnišnice Massachusetts.

Združevanje moči v boju proti Alzheimerjevi bolezni

Študijo je omogočilo sodelovanje med raziskovalci nevroznanosti in sistemske znanosti, katerega cilj je bil izboljšati zdravljenje Alzheimerjeve bolezni (AB). Desetletja je bila glavna težava pri raziskavah AB omejitve mišjih modelov, ki ne reproducirajo amiloidnih plakov in drugih značilnosti bolezni, ki jih najdemo pri ljudeh.

»Soočamo se s temeljnim izzivom: razumeti, kateri vzorci resnično zajamejo kompleksnost Alzheimerjeve bolezni v človeških možganih,« je dejal soavtor študije dr. Winston Hyde iz BIDMC. »S preusmeritvijo pozornosti s posameznih genov na biološke poti smo ustvarili sistem, ki spreminja način, kako pristopamo k odkrivanju in testiranju zdravil.«

Nova algoritmična platforma

Raziskovalci so razvili inovativno platformo za analizo aktivnosti poti (IPAA), da bi ugotovili, kateri modeli najbolje odražajo funkcionalne spremembe pri Alzheimerjevi bolezni in opredelili ključne poti za razvoj zdravil. V študiji so identificirali 83 disreguliranih bioloških poti, skupnih vzorcem možganov umrlih bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo in 3D-celičnim modelom.

Ena od poti, ki so jo preučevali kot dokaz koncepta, je bila p38 MAPK (mitogenom aktivirana proteinska kinaza). Z uporabo zaviralca p38 MAPK, ki prej ni bil testiran pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo, so raziskovalci v laboratorijskem modelu lahko znatno zmanjšali patološke spremembe pri Alzheimerjevi bolezni, kar poudarja njegov potencial za klinična preskušanja.

Povečanje obsega in pospeševanje razvoja zdravil

Model Alzheimerjeva bolezen v krožniku je skupaj z algoritmom IPAA raziskovalcem omogočil hkratno testiranje več zdravil. Preizkušenih je bilo že na stotine odobrenih zdravil in naravnih spojin, kar odpira vrata kliničnim preskušanjem.

»Zdaj imamo sistem, ki nam ne omogoča le hitrega testiranja novih zdravil, temveč tudi napovedovanja, katera bodo najučinkovitejša,« je dejal dr. Rudolph Tanzi, direktor McCanceovega centra za zdravje možganov.

Prihodnost raziskav

Ta napredek medicino približuje razvoju učinkovitih zdravil za Alzheimerjevo bolezen in pospešuje njihovo uvedbo bolnikom. Novi pristopi, ki združujejo napredne tehnologije modeliranja in algoritmično analitiko, obljubljajo znaten napredek v boju proti tej kompleksni bolezni.

Študija je bila objavljena v reviji Neuron.