Štúdia ukazuje, že model Alzheimerovej choroby v poháriku by mohol urýchliť vývoj liekov

Pred desiatimi rokmi predstavili výskumníci nový model na štúdium Alzheimerovej choroby s názvom Alzheimerova choroba v miske. Model využíva kultúry zrelých mozgových buniek suspendovaných v géli na obnovenie zmien, ktoré sa vyskytujú v ľudskom mozgu počas 10 až 13 rokov, a to len za šesť týždňov. Ale skutočne tento model replikuje zmeny, ktoré sa vyskytujú u pacientov? V novej štúdii vedci z Massachusetts General Brigham and Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) vyvinuli algoritmus na objektívne posúdenie toho, ako presne modely Alzheimerovej choroby odrážajú funkčné a genetické zmeny v mozgu pacientov. Výsledky publikované v časopise Neuron potvrdili kľúčové podobnosti a dokázali, že model Alzheimerovej choroby v miske by sa mohol použiť na urýchlenie hodnotenia a vývoja nových liekov.

Potvrdenie účinnosti modelu

„Naším cieľom je nájsť najlepší model, ktorý najpresnejšie odráža to, čo sa deje v mozgu pacientov s Alzheimerovou chorobou. Tento 3D model sme vyvinuli pred 10 rokmi a teraz máme údaje, ktoré naznačujú, že by mohol urýchliť objavovanie liekov,“ povedal spoluautor štúdie Dr. Do Young Kim z neurologického oddelenia Všeobecnej nemocnice v Massachusetts.

Spojenie síl v boji proti Alzheimerovej chorobe

Štúdia bola možná vďaka spolupráci medzi výskumníkmi v oblasti neurovedy a systémovej vedy, ktorej cieľom bolo zlepšiť liečbu Alzheimerovej choroby (AD). Po desaťročia bol hlavným problémom výskumu AD obmedzenia myších modelov, ktoré nereprodukujú amyloidné plaky a ďalšie charakteristické znaky ochorenia, ktoré sa vyskytujú u ľudí.

„Čelíme zásadnej výzve: pochopiť, ktoré vzorce skutočne zachytávajú komplexnosť Alzheimerovej choroby v ľudskom mozgu,“ povedal spoluautor štúdie Dr. Winston Hyde z BIDMC. „Presunutím zamerania z jednotlivých génov na biologické dráhy sme vytvorili systém, ktorý mení spôsob, akým pristupujeme k objavovaniu a testovaniu liekov.“

Nová algoritmická platforma

Výskumníci vyvinuli inovatívnu platformu na analýzu aktivity dráh (IPAA) s cieľom určiť, ktoré modely najlepšie odrážajú funkčné zmeny pri Alzheimerovej chorobe (AD) a identifikovať kľúčové dráhy pre vývoj liekov. V štúdii identifikovali 83 dysregulovaných biologických dráh spoločných pre vzorky mozgu od zosnulých pacientov s AD a 3D bunkové modely.

Jednou z dráh študovaných ako dôkaz konceptu bola p38 MAPK (mitogénom aktivovaná proteínkináza). Použitím inhibítora p38 MAPK, ktorý predtým nebol testovaný u pacientov s Alzheimerovou chorobou, boli výskumníci schopní významne znížiť patologické zmeny Alzheimerovej choroby v laboratórnom modeli, čo zdôrazňuje jeho potenciál pre klinické skúšky.

Rozšírenie a urýchlenie vývoja liekov

Model Alzheimerova choroba v miske spolu s algoritmom IPAA umožnil výskumníkom testovať viacero liekov súčasne. Stovky schválených liekov a prírodných zlúčenín už boli testované, čo otvára dvere klinickým skúškam.

„Teraz máme systém, ktorý nám nielen umožňuje rýchlo testovať nové lieky, ale aj predpovedať, ktoré z nich budú najúčinnejšie,“ povedal Dr. Rudolph Tanzi, riaditeľ McCance Center for Brain Health.

Budúcnosť výskumu

Tieto pokroky približujú medicínu k vývoju účinných liekov na Alzheimerovu chorobu a urýchľujú ich zavedenie pacientom. Nové prístupy, ktoré kombinujú pokročilé modelovacie technológie a algoritmickú analytiku, sľubujú významný pokrok v boji proti tomuto komplexnému ochoreniu.

Štúdia bola publikovaná v časopise Neuron.