Jaunā metode paredz litija reakciju ar 92 procentu precizitāti
Ilgs bipolāru traucējumu pirmās izvēles līdzeklis litijs tomēr ir efektīvs tikai apmēram trešdaļai pacientu ar šo slimību, un dažreiz var paiet pat gads, lai uzzinātu, vai tas būs efektīvs.
Jaunā pētījumā Salk institūta zinātnieki saka, ka viņi ir atraduši veidu, kā ar 92 procentu precizitāti paredzēt, kuri indivīdi ar bipolāru reaģēs uz litiju. Atzinumi apstiprina laboratorijas atklāto traucējumu šūnu pamatu un varētu palīdzēt pacientiem, kuri reaģēs uz litiju, kā arī lielākajai daļai pacientu, kuri to nedarīs, saudzējot sāpīgu neefektīvas ārstēšanas procesu.
"Šajā sistēmā ir ievērojams tas, ka jums nav jāizmanto 500 vai 600 šūnas no vairākiem pacientiem," teica vecākais autors Dr Rusty Gage, profesors Salk's Genetics Laboratory. "Piecas viena pacienta šūnas ir pietiekamas, lai noteiktu, vai kāds reaģē uz litiju vai nereaģē."
Vairāk nekā pieci miljoni amerikāņu cieš no bipolāriem traucējumiem, progresējoša psihiska stāvokļa, kas, neārstējot, paaugstina slimnieku pašnāvības risku. Litijs ir vēlamā narkotika, lai ārstētu traucējumus, taču nav skaidrs, kāpēc tas darbojas dažiem cilvēkiem, nevis citiem.
Pētnieku grupas iepriekšējais darbs piedāvāja pavedienu, parādot, ka cilvēku ar bipolāriem traucējumiem neironi ir vieglāk stimulējami, elektriskos impulsus iedarbinot ātrāk nekā to cilvēku neironi, kuriem nav traucējumu. Atzinumi parādīja, ka dažu cilvēku neironu uzturēšana litija ievadītā vidē nomierināja šo pārmērīgo uzbudināmību.
"2015. gadā mēs atklājām, ka cilvēku ar bipolāriem traucējumiem smadzeņu šūnas ir jutīgākas pret stimuliem nekā citu cilvēku smadzenes," sacīja Geidžs. "Kopš tā laika mēs esam spējuši sīkāk raksturot šo jutīgumu un saskatīt skaidrus modeļus bipolāru pacientu neironos, kas ļauj mums paredzēt, kurš reaģēs uz litiju un kurš ne."
Jaunajam pētījumam pētnieki centās labāk izprast, kāpēc, neskatoties uz šķietami līdzvērtīgu hiperaktivitāti, daži bipolāru pacientu neironi reaģē uz litiju, bet citi to nedara.
Šoreiz tā vietā, lai izmantotu ādas šūnas, pētnieki pārprogrammēja limfocītus (imūnās šūnas) no sešiem pilnīgi jauniem bipolāriem pacientiem, no kuriem daži ir zināmi litija reaģētāji. Komanda atrada tādu pašu hiperizrītošanos limfocītu atvasinātajos neironos, apstiprinot viņu iepriekšējos rezultātus.
"Bet tad mēs sākām redzēt kaut ko vairāk," sacīja Dr Shani Stern, Salk pētniecības līdzstrādniece un jaunā raksta līdzautore. "Lai gan gan reaģētāji, gan korespondenti rada vairāk elektrisko impulsu un spontānu darbību, aplūkojot elektrofizioloģiskās īpašības, abas grupas ļoti atšķiras viena no otras."
Pētnieki raksturoja visu sešu pacientu neironu līniju elektriskās šaušanas modeļus, mērot smaile augstumu, smaile platumu, reakcijas izraisīšanas slieksni un citas īpašības. Kopējie modeļi bija ievērojami atšķirīgi respondentiem, salīdzinot ar neadekvātiem.
"Šis darbs bija aizraujošs, jo mēs atkārtojām iepriekšējo neironu hiperuzbudināmības atklājumu neironos, kas iegūti no jaunas pacientu grupas, kuru diagnosticēja cits psihiatrs, apstiprinot šīs īpašības robustumu un iespējamo izmantošanu zāļu izstrādē," sacīja Dr. Renata Santosa, pirmais autors un Salk pētniecības līdzstrādnieks.
Jautājot, vai atšķirības varētu prognozēt litija reaktivitāti, pētnieki apmācīja datorprogrammu, lai atpazītu atbildētāju un neaktīvo personu profilu variācijas, izmantojot sešu neatkarīgu apmācību raundu 450 kopējo neironu šaušanas modeļus.
Katrā kārtā viņi sāka no jauna, sistēmas apmācībai izmantojot piecu pacientu neironus. Pēc tam viņi pārbaudīja sistēmu ar sestā pacienta neironiem, kuru litija reaktivitāte bija zināma komandai, bet ne programmai. Viņi atkārtoja procesu vēl piecas reizes, kas ļāva viņiem izveidot būtībā sešus neatkarīgus modeļus.
Katrs modelis tika apmācīts par datiem no pieciem no sešiem pacientiem, katru reizi atstājot citu pacientu ārpus apmācības datiem, un pēc tam ļaujot modelim identificēt pēdējo pacientu kā atbildētāju vai bezatbildi. Izmantojot tikai piecu jebkura pacienta neironu šaušanas modeļus, sistēma ar 92 procentu precizitāti identificēja personu kā atbildētāju vai bezatbildi.
Pētnieki saka, ka viņu metodi varētu piemērot limfocītiem, kas ņemti no bipolāru pacientu asins paraugiem, lai palīdzētu noteikt, vai konkrētas personas reaģēs uz litiju.
"Zinātnisko rezultātu atkārtošana nav ļoti seksīga, taču tai ir izšķiroša nozīme," sacīja Geidžs. "Kad dažādi zinātnieki var iegūt vienādus rezultātus dažādās šūnās no dažādiem pacientiem, mēs varam vairāk pārliecināties, ka mēs patiešām esam gatavi kaut kam, kas būs izdevīgi pacientiem."
Jaunie atklājumi tiek publicēti žurnālā Molekulārā psihiatrija.
Avots: Salk institūts
