A tanulmány szerint az Alzheimer-kór-a-csészében modell felgyorsíthatja a gyógyszerfejlesztést

Tíz évvel ezelőtt a kutatók egy új modellt vezettek be az Alzheimer-kór vizsgálatára, az úgynevezett „alzheimer-tányéros” modellt. A modell érett agysejtek gélben szuszpendált kultúráit használja fel, hogy mindössze hat hét alatt újraalkossa az emberi agyban 10-13 év alatt bekövetkező változásokat. De vajon ez a modell valóban reprodukálja a betegeknél bekövetkező változásokat? Egy új tanulmányban a Mass General Brigham és a Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) tudósai kifejlesztettek egy algoritmust, amely objektíven felméri, hogy az Alzheimer-modellek mennyire pontosan tükrözik a betegek agyában bekövetkező funkcionális és genetikai változásokat. A Neuron folyóiratban publikált eredmények megerősítették a kulcsfontosságú hasonlóságokat, bizonyítva, hogy az „alzheimer-tányéros” modell felhasználható az új gyógyszerek értékelésének és fejlesztésének felgyorsítására.

A modell hatékonyságának megerősítése

„Célunk, hogy megtaláljuk a legjobb modellt, amely a legpontosabban tükrözi az Alzheimer-kóros betegek agyában zajló folyamatokat. Ezt a 3D-s modellt 10 évvel ezelőtt fejlesztettük ki, és most olyan adatokkal rendelkezünk, amelyek arra utalnak, hogy felgyorsíthatja a gyógyszerkutatást” – mondta Dr. Do Young Kim, a Massachusetts General Hospital Neurológiai Osztályának munkatársa, a tanulmány társszerzője.

Összefogás az Alzheimer-kór elleni küzdelemben

A tanulmányt az idegtudományi és rendszertudományi kutatók együttműködése tette lehetővé, amelynek célja az Alzheimer-kór (AD) kezelésének javítása. Évtizedek óta az AD-kutatás egyik fő problémája az egérmodellek korlátai voltak, amelyek nem képesek reprodukálni az amiloid plakkokat és a betegség egyéb, emberekben található jellemzőit.

„Alapvető kihívással nézünk szembe: megérteni, mely mintázatok ragadják meg igazán az Alzheimer-kór összetettségét az emberi agyban” – mondta a tanulmány társszerzője, Dr. Winston Hyde, a BIDMC munkatársa. „Azáltal, hogy a hangsúlyt az egyes génekről a biológiai útvonalakra helyeztük át, egy olyan rendszert hoztunk létre, amely megváltoztatja a gyógyszerkutatás és -tesztelés megközelítését.”

Új algoritmikus platform

A kutatók egy innovatív útvonal-aktivitás-elemző (IPAA) platformot fejlesztettek ki annak meghatározására, hogy mely modellek tükrözik legjobban az Alzheimer-kór funkcionális változásait, és azonosítsák a gyógyszerfejlesztés kulcsfontosságú útvonalait. A tanulmányban 83 szabályozatlan biológiai útvonalat azonosítottak, amelyek közösek az elhunyt Alzheimer-kóros betegek agymintáiban és a 3D-s sejtmodellekben.

A koncepció bizonyításaként vizsgált útvonalak egyike a p38 MAPK (mitogén-aktivált protein kináz) volt. Egy olyan p38 MAPK inhibitorral, amelyet korábban nem teszteltek Alzheimer-kóros betegeken, a kutatók jelentősen csökkenteni tudták az Alzheimer-kór kóros elváltozásait egy laboratóriumi modellben, ami kiemeli a klinikai vizsgálatokban rejlő lehetőségeket.

A gyógyszerfejlesztés skálázása és felgyorsítása

Az Alzheimer-kór a Dish-ben modell az IPAA algoritmussal együtt lehetővé tette a kutatók számára, hogy több gyógyszert teszteljenek egyszerre. Több száz jóváhagyott gyógyszert és természetes vegyületet teszteltek már, megnyitva az utat a klinikai vizsgálatok előtt.

„Most már rendelkezünk egy olyan rendszerrel, amely nemcsak az új gyógyszerek gyors tesztelését teszi lehetővé, hanem annak előrejelzését is, hogy melyek lesznek a leghatékonyabbak” – mondta Dr. Rudolph Tanzi, a McCance Agyegészségügyi Központ igazgatója.

A kutatás jövője

Ezek az előrelépések közelebb hozzák az orvostudományt az Alzheimer-kór hatékony gyógyszereinek kifejlesztéséhez, és felgyorsítják azok betegekhez való eljuttatását. Az új megközelítések, amelyek a fejlett modellezési technológiákat és az algoritmikus elemzést ötvözik, jelentősen elősegíthetik a küzdelmet e komplex betegség ellen.

A tanulmány a Neuron folyóiratban jelent meg.