Ipinapakita ng pag-aaral na ang Alzheimer's-in-a-cup na modelo ay maaaring mapabilis ang pagbuo ng droga

Sampung taon na ang nakalilipas, ipinakilala ng mga mananaliksik ang isang bagong modelo para sa pag-aaral ng Alzheimer's disease na tinatawag na Alzheimer's sa isang ulam. Gumagamit ang modelo ng mga kultura ng mga mature na selula ng utak na sinuspinde sa gel upang muling likhain ang mga pagbabagong nangyayari sa utak ng tao sa loob ng 10 hanggang 13 taon sa loob lamang ng anim na linggo. Ngunit talagang ginagaya ba ng modelong ito ang mga pagbabagong nagaganap sa mga pasyente? Sa isang bagong pag-aaral, ang mga siyentipiko sa Mass General Brigham at Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) ay bumuo ng isang algorithm upang masuri kung gaano katumpak ang mga modelo ng Alzheimer na tumpak na sumasalamin sa mga functional at genetic na pagbabago sa utak ng mga pasyente. Ang mga resulta, na inilathala sa journal Neuron, ay nagkumpirma ng mga pangunahing pagkakatulad, na nagpapatunay na ang Alzheimer sa isang modelo ng ulam ay maaaring magamit upang mapabilis ang pagsusuri at pagbuo ng mga bagong gamot.

Pagkumpirma ng pagiging epektibo ng modelo

"Ang aming layunin ay upang mahanap ang pinakamahusay na modelo na pinakatumpak na sumasalamin sa kung ano ang nangyayari sa utak ng mga pasyente ng Alzheimer. Binuo namin ang modelong 3D na ito 10 taon na ang nakakaraan, at ngayon ay mayroon kaming data na nagmumungkahi na maaari nitong mapabilis ang pagtuklas ng droga," sabi ng co-author ng pag-aaral na si Dr. Do Young Kim, ng Massachusetts General Hospital Department of Neurology.

Pagsasama-sama upang labanan ang Alzheimer's disease

Ang pag-aaral ay naging posible sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa pagitan ng neuroscience at mga system science researcher na naglalayong pahusayin ang mga paggamot para sa Alzheimer's disease (AD). Sa loob ng mga dekada, isang malaking problema sa pananaliksik ng AD ay ang mga limitasyon ng mga modelo ng mouse, na hindi nagpaparami ng mga amyloid plaque at iba pang mga palatandaan ng sakit na matatagpuan sa mga tao.

"Kami ay nahaharap sa isang pangunahing hamon: pag-unawa kung aling mga pattern ang tunay na kumukuha ng pagiging kumplikado ng Alzheimer's disease sa utak ng tao," sabi ng pag-aaral na co-author na si Dr. Winston Hyde ng BIDMC. "Sa pamamagitan ng paglipat ng focus mula sa mga indibidwal na gene patungo sa mga biological pathway, nakagawa kami ng isang sistema na nagbabago sa paraan ng paglapit namin sa pagtuklas at pagsubok ng droga."

Bagong algorithmic platform

Ang mga mananaliksik ay bumuo ng isang makabagong pathway activity analysis (IPAA) platform upang matukoy kung aling mga modelo ang pinakamahusay na nagpapakita ng mga functional na pagbabago sa AD at tukuyin ang mga pangunahing pathway para sa pagbuo ng gamot. Sa pag-aaral, natukoy nila ang 83 dysregulated biological pathway na karaniwan sa mga sample ng utak mula sa mga namatay na pasyente ng AD at 3D cellular models.

Ang isa sa mga landas na pinag-aralan bilang patunay ng konsepto ay ang p38 MAPK (mitogen-activated protein kinase). Gamit ang isang p38 MAPK inhibitor na hindi pa nasuri sa mga pasyente ng AD, ang mga mananaliksik ay nakapagpababa ng makabuluhang pagbabago sa pathological ng AD sa isang modelo ng laboratoryo, na itinatampok ang potensyal nito para sa mga klinikal na pagsubok.

Pagsusukat at pagpapabilis ng pagbuo ng gamot

Ang Alzheimer's in a Dish model, kasama ang IPAA algorithm, ay nagpahintulot sa mga mananaliksik na subukan ang maraming gamot nang sabay-sabay. Daan-daang inaprubahang gamot at natural na compound ang nasubok na, na nagbubukas ng pinto sa mga klinikal na pagsubok.

"Mayroon na kaming sistema na hindi lamang nagpapahintulot sa amin na mabilis na masuri ang mga bagong gamot, ngunit hulaan din kung alin ang magiging pinaka-epektibo," sabi ni Dr. Rudolph Tanzi, direktor ng McCance Center para sa Kalusugan ng Utak.

Ang Kinabukasan ng Pananaliksik

Ang mga pagsulong na ito ay naglalapit sa gamot sa pagbuo ng mga mabisang gamot para sa Alzheimer's disease at pagpapabilis ng kanilang pagpapakilala sa mga pasyente. Ang mga bagong diskarte na pinagsasama ang mga advanced na teknolohiya sa pagmomodelo at algorithmic analytics ay nangangako na makabuluhang isulong ang paglaban sa kumplikadong sakit na ito.

Ang pag-aaral ay nai-publish sa journal Neuron.