Проучване показва, че моделът "Алцхаймер в чаша" може да ускори разработването на лекарства

Преди десет години изследователи представиха нов модел за изучаване на болестта на Алцхаймер, наречен „Алцхаймер в блюдо“. Моделът използва култури от зрели мозъчни клетки, суспендирани в гел, за да пресъздаде промените, които настъпват в човешкия мозък в продължение на 10 до 13 години, само за шест седмици. Но дали този модел наистина възпроизвежда промените, които настъпват при пациентите? В ново проучване учени от Медицинския център „Масачузетс Генерал Бригъм и Бет Израел Дийконес“ (BIDMC) разработиха алгоритъм за обективна оценка на това колко точно моделите на Алцхаймер отразяват функционалните и генетични промени в мозъка на пациентите. Резултатите, публикувани в списание „Neuron“, потвърдиха ключови прилики, доказвайки, че моделът „Алцхаймер в блюдо“ може да се използва за ускоряване на оценката и разработването на нови лекарства.

Потвърждение на ефективността на модела

„Нашата цел е да намерим най-добрия модел, който най-точно отразява какво се случва в мозъка на пациенти с Алцхаймер. Разработихме този 3D модел преди 10 години и сега имаме данни, които показват, че той би могъл да ускори откриването на лекарства“, каза съавторът на изследването д-р До Йънг Ким от отделението по неврология на болницата в Масачузетс.

Обединяваме сили за борба с болестта на Алцхаймер

Проучването е осъществено благодарение на сътрудничество между изследователи в областта на невронауките и системните науки, насочено към подобряване на лечението на болестта на Алцхаймер (БА). В продължение на десетилетия основен проблем при изследванията на БА са ограниченията на миши модели, които не възпроизвеждат амилоидните плаки и други отличителни белези на заболяването, открити при хората.

„Изправени сме пред фундаментално предизвикателство: да разберем кои модели наистина отразяват сложността на болестта на Алцхаймер в човешкия мозък“, каза съавторът на изследването д-р Уинстън Хайд от BIDMC. „Като изместихме фокуса от отделните гени към биологичните пътища, ние създадохме система, която променя начина, по който подхождаме към откриването и тестването на лекарства.“

Нова алгоритмична платформа

Изследователите разработиха иновативна платформа за анализ на активността на мозъчните пътища (IPAA), за да определят кои модели най-добре отразяват функционалните промени в болестта на Алцхаймер и да идентифицират ключови пътища за разработване на лекарства. В проучването те идентифицираха 83 дисрегулирани биологични пътя, общи за мозъчни проби от починали пациенти с болестта на Алцхаймер и 3D клетъчни модели.

Един от пътищата, изследвани като доказателство за концепцията, е p38 MAPK (митоген-активирана протеин киназа). Използвайки p38 MAPK инхибитор, който не е бил тестван преди това при пациенти с болестта на Алцхаймер, изследователите са успели значително да намалят патологичните промени при болестта на Алцхаймер в лабораторен модел, което подчертава потенциала му за клинични изпитвания.

Мащабиране и ускоряване на разработването на лекарства

Моделът „Алцхаймер в чиния“, заедно с алгоритъма IPAA, позволи на изследователите да тестват множество лекарства едновременно. Стотици одобрени лекарства и природни съединения вече са тествани, което отваря вратата за клинични изпитвания.

„Вече разполагаме със система, която не само ни позволява бързо да тестваме нови лекарства, но и да прогнозираме кои от тях ще бъдат най-ефективни“, каза д-р Рудолф Танзи, директор на Центъра за здраве на мозъка „Макканс“.

Бъдещето на научните изследвания

Тези постижения доближават медицината до разработването на ефективни лекарства за болестта на Алцхаймер и ускоряват въвеждането им в медицината. Нови подходи, които съчетават усъвършенствани технологии за моделиране и алгоритмичен анализ, обещават значително да ускорят борбата срещу това сложно заболяване.

Проучването е публикувано в списанието Neuron.