دانشمندان آلزایمر را درون یک ظرف ریختند!

هنگام مطالعه اختلالات پیچیده مغزی، دانشمندان با یک چالش حیاتی روبرو می‌شوند و آن چگونگی آزمایش درمان‌های بالقوه با سرعت و دقت است بدون اینکه نیاز باشد سالها برای دیدن نتایج منتظر بمانند؟ این مطالعه پاسخ قانع‌کننده‌ای را از طریق یک مدل ابتکاری «آلزایمر در یک ظرف» ارائه می‌دهد.

به نقل از اس‌اف، در این مدل که برای اولین بار ۱۰ سال پیش معرفی شد، از سلول‌های مغز انسان‌های بالغ که معلق در یک ماتریس ژل است، برای بازسازی بیماری آلزایمر استفاده می‌شود. آنچه این پیشرفت را قابل توجه می‌کند این است که محققان اکنون یک الگوریتم پیچیده به نام تجزیه و تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه(IPAA) ایجاد کرده‌اند که دقت مدل را در شبیه‌سازی فرآیندهای بیماری مشاهده شده در مغز انسان تایید می‌کند.

با استفاده از IPAA، محققان نمونه‌های بافت مغز بیماران مبتلا به آلزایمر فوت شده را تجزیه و تحلیل کردند و آنها را با مدل آزمایشگاهی خود مقایسه کردند. آنها ۸۳ مسیر سلولی را شناسایی کردند که هم در نمونه‌های انسانی و هم در مدل آزمایشگاهی وجود داشت و دقت مدل را در شبیه‌سازی روند بیماری تایید می‌کرد.

یک مسیر به طور ویژه توجه محققان را به خود جلب کرد و آن سیستم پروتئین کیناز فعال شده با میتوژنp۳۸ (MAPK) بود. این شبکه ارتباطی سلولی، در بیماری آلزایمر بیش فعال می‌شود و به مرگ سلول‌های مغز و زوال شناختی کمک می‌کند. هنگامی که این گروه، دارویی به نام losmapimod را که این مسیر را مهار می‌کند آزمایش کردند، کاهش قابل توجهی در آسیب‌های مرتبط با آلزایمر در مدل خود مشاهده کردند.

یک پلتفرم الگوریتمی پیش‌بینی می‌کند که کدام داروها بهتر عمل می‌کنند

اعتبارسنجی این مدل آزمایشگاهی به دلایل متعدد نشان دهنده پیشرفت بزرگی در تحقیقات آلزایمر است. زیرا در وهله اول یک پلتفرم آزمایش سریع برای درمان‌های بالقوه فراهم می‌کند و همچنین آنچه بین ۱۰ تا ۱۳ سال طول می‌کشد تا در مغز انسان ایجاد شود را تنها در شش هفته نمایان می‌کند. همچنین این مدل بر محدودیت‌های مطالعات موشها که اغلب در ایجاد ویژگی‌های مشخصه بیماری آلزایمر انسانی شکست می‌خورد، غلبه می‌کند.

شاید مهم‌تر از همه، الگوریتم تجزیه و تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه باشد که روشی بی‌طرفانه برای ارزیابی اینکه چگونه مدل‌های مختلف، روند واقعی بیماری را در انسان منعکس می‌کنند، باشد. این ابزار محاسباتی به محققان این امکان را می‌دهد که امیدوارکننده‌ترین اهداف درمانی را شناسایی کرده و چندین دارو را به طور همزمان آزمایش کنند و به طور بالقوه روند کشف دارو را تسریع کنند.

داروهای آلزایمر با نبردهای طولانی و دشواری روبرو هستند

این تحقیق در زمانی حیاتی برای تولید داروی آلزایمر انجام می‌شود. در حالی که سال‌های اخیر شاهد تایید درمان‌های جدید با هدف قرار دادن پروتئین آمیلوئید در مغز بوده‌ایم، این داروها اثربخشی محدودی در متوقف کردن یا معکوس کردن زوال شناختی نشان داده‌اند.

مدل معتبر «آلزایمر در یک ظرف» می‌تواند به شناسایی رویکردهای درمانی با آزمایش سریع ترکیبی از داروهایی که مسیرهای متعدد بیماری را به طور همزمان هدف قرار می‌دهند، کمک کند.

محققان در حال حاضر شروع به استفاده از مدل خود کرده‌اند و صدها داروی تایید شده و محصول طبیعی را برای اثربخشی بالقوه در برابر بیماری آلزایمر آزمایش می‌کنند.

این تحقیق که در Neuron منتشر شده است، برای میلیون‌ها نفری که در سراسر جهان به بیماری آلزایمر مبتلا شده‌اند، امیدبخش است. دانشمندان هم اکنون می‌توانند به سرعت درمان‌های آلزایمر بالقوه را در مدل آزمایشگاهی معتبر خود آزمایش کنند. این امر می‌تواند به طور چشمگیری زمان و هزینه توسعه درمان‌های جدید را کاهش دهد و در عین حال احتمال یافتن درمان‌های موثر برای این بیماری ویرانگر را افزایش دهد.