No pacientu asinīm audzētas mini smadzenes var palīdzēt prognozēt Alcheimera ārstēšanas efektivitāti

Džonsa Hopkinsa Medicīnas institūta zinātnieki ir atraduši jaunus pierādījumus, ka laboratorijā no Alcheimera slimības pacientu šūnām izaudzēti sīki smadzeņu audu sakopojumi var palīdzēt prognozēt, kā dažādi pacienti reaģēs uz medikamentiem, ko lieto psihiatrisko simptomu mazināšanai. Pētījumā tika izmantoti tā sauktie organoīdi – miniatūri smadzeņu modeļi, kas atdarina aizmugurējo smadzeņu daļu, kura kontrolē elpošanu, miegu un sirdsdarbību.

Pētnieki no pacientiem, kas cieš no Alcheimera slimības, paņēma asins paraugus un pārprogrammēja asins šūnas atpakaļ cilmes šūnu stāvoklī. Pēc tam šīs inducētās pluripotentās cilmes šūnas tika izmantotas, lai izveidotu simtiem organoīdu, tajā skaitā no veseliem cilvēkiem. Šie organoīdi atveidoja vairākas svarīgas Alcheimera slimības molekulārās pazīmes, piemēram, atšķirības olbaltumvielās, kas iesaistītas saziņā starp smadzeņu šūnām, iekaisumā un ar slimību saistītos ceļos.

Pēc tam organoīdus apstrādāja ar escitaloprama oksalātu – plaši izrakstītu antidepresantu. Dažos organoīdos zāles palielināja olbaltumvielu līmeni, kas saistīts ar serotonīna signalizāciju un starpšūnu saziņu, bet citos reakcija bija niecīga vai vispār nebija. Šī variācija liecina, ka modelis varētu palīdzēt identificēt pacientu apakšgrupas, kuras, iespējams, labāk reaģēs uz konkrētām zālēm.

Turklāt pētnieki atklāja, ka organoīdi izdala sīkas daļiņas – ārpusšūnu pūslīšus -, kas satur šūnu informāciju. Šie pūslīši varētu kalpot par biomarķieriem Alcheimera slimības diagnosticēšanai un tās progresēšanas pakāpes noteikšanai. Pēc ārstēšanas ar escitalopramu dažos paraugos palielinājās ar serotonīnu un sinapsēm saistītu olbaltumvielu līmenis, savukārt citās izmaiņu nebija.

Pētījums, kas daļēji finansēts no Nacionālajiem veselības institūtiem, publicēts žurnālā Alzheimer's & Dementia. Vadošā pētniece Vasiliki Machairaki norāda, ka nākotnē viņa plāno izveidot sarežģītākus organoīdus, kas ietver imūnšūnas un asinsvadiem līdzīgus tīklus, lai tie vēl precīzāk atspoguļotu dzīvās smadzenes. Viņa cer, ka ārpusšūnu pūslīši kādreiz varētu kalpot par šķidrās biopsijas veidu, kas palīdzētu diagnosticēt Alcheimera slimību, noteikt tās stadiju un identificēt pacienta specifisko slimības apakštipu.