Un studiu arată că modelul Alzheimer într-o ceașcă ar putea accelera dezvoltarea medicamentelor

În urmă cu zece ani, cercetătorii au introdus un nou model pentru studierea bolii Alzheimer, numit Alzheimer într-o dish. Modelul folosește culturi de celule cerebrale mature suspendate în gel pentru a recrea schimbările care apar în creierul uman pe o perioadă de 10 până la 13 ani, în doar șase săptămâni. Dar reproduce acest model cu adevărat schimbările care apar la pacienți? Într-un nou studiu, oamenii de știință de la Centrul Medical Mass General Brigham și Beth Israel Deaconess (BIDMC) au dezvoltat un algoritm pentru a evalua obiectiv cât de precis reflectă modelele Alzheimer modificările funcționale și genetice din creierul pacienților. Rezultatele, publicate în revista Neuron, au confirmat asemănări cheie, dovedind că modelul Alzheimer într-o dish ar putea fi utilizat pentru a accelera evaluarea și dezvoltarea de noi medicamente.

Confirmarea eficacității modelului

„Scopul nostru este să găsim cel mai bun model care să reflecte cât mai fidel ce se întâmplă în creierul pacienților cu Alzheimer. Am dezvoltat acest model 3D acum 10 ani, iar acum avem date care sugerează că ar putea accelera descoperirea de medicamente”, a declarat Dr. Do Young Kim, co-autor al studiului, de la Departamentul de Neurologie al Spitalului General din Massachusetts.

Unirea forțelor pentru a lupta împotriva bolii Alzheimer

Studiul a fost posibil datorită unei colaborări între cercetătorii din neuroștiințe și știința sistemelor, care vizează îmbunătățirea tratamentelor pentru boala Alzheimer (BA). Timp de decenii, o problemă majoră a cercetării BA a fost reprezentată de limitările modelelor murine, care nu reproduc plăcile amiloide și alte semne distinctive ale bolii întâlnite la om.

„Ne confruntăm cu o provocare fundamentală: înțelegerea tiparelor care surprind cu adevărat complexitatea bolii Alzheimer în creierul uman”, a declarat Dr. Winston Hyde de la BIDMC, co-autor al studiului. „Prin mutarea accentului de la genele individuale la căile biologice, am creat un sistem care schimbă modul în care abordăm descoperirea și testarea medicamentelor.”

Noua platformă algoritmică

Cercetătorii au dezvoltat o platformă inovatoare de analiză a activității căilor de dezvoltare (IPAA) pentru a determina care modele reflectă cel mai bine modificările funcționale în boala Alzheimer și pentru a identifica căile cheie pentru dezvoltarea medicamentelor. În cadrul studiului, au identificat 83 de căi biologice disregulate comune probelor cerebrale de la pacienți decedați cu boala Alzheimer și modelelor celulare 3D.

Una dintre căile studiate ca dovadă a conceptului a fost p38 MAPK (proteina kinaza activată de mitogen). Folosind un inhibitor p38 MAPK care nu fusese testat anterior la pacienții cu Alzheimer, cercetătorii au reușit să reducă semnificativ modificările patologice ale Alzheimerului într-un model de laborator, subliniind potențialul său pentru studii clinice.

Scalarea și accelerarea dezvoltării medicamentelor

Modelul Alzheimer într-un vas de sticlă, împreună cu algoritmul IPAA, a permis cercetătorilor să testeze mai multe medicamente simultan. Sute de medicamente și compuși naturali aprobați au fost deja testați, deschizând calea către studii clinice.

„Acum avem un sistem care nu numai că ne permite să testăm rapid medicamente noi, ci și să prezicem care dintre ele vor fi cele mai eficiente”, a declarat Dr. Rudolph Tanzi, directorul Centrului McCance pentru Sănătatea Creierului.

Viitorul cercetării

Aceste progrese aduc medicina mai aproape de dezvoltarea de medicamente eficiente pentru boala Alzheimer și de accelerarea introducerii lor la pacienți. Noile abordări care combină tehnologiile avansate de modelare și analiza algoritmică promit să facă progrese semnificative în lupta împotriva acestei boli complexe.

Studiul a fost publicat în revista Neuron.