Çalışma, bir fincan içinde Alzheimer modelinin ilaç geliştirmeyi hızlandırabileceğini gösteriyor

On yıl önce araştırmacılar, Alzheimer hastalığını incelemek için Alzheimer's in a dish (Alzheimer'ın bir kapta incelenmesi) adı verilen yeni bir model tanıttılar. Model, jelde süspanse edilmiş olgun beyin hücrelerinin kültürlerini kullanarak insan beyninde 10 ila 13 yıl boyunca meydana gelen değişiklikleri sadece altı haftada yeniden yaratıyor. Ancak bu model gerçekten hastalarda meydana gelen değişiklikleri kopyalıyor mu? Yeni bir çalışmada, Mass General Brigham ve Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi'ndeki (BIDMC) bilim insanları, Alzheimer modellerinin hastaların beyinlerindeki işlevsel ve genetik değişiklikleri ne kadar doğru bir şekilde yansıttığını nesnel olarak değerlendirmek için bir algoritma geliştirdiler. Neuron dergisinde yayınlanan sonuçlar, temel benzerlikleri doğrulayarak, Alzheimer's in a dish modelinin yeni ilaçların değerlendirilmesini ve geliştirilmesini hızlandırmak için kullanılabileceğini kanıtladı.

Modelin etkinliğinin doğrulanması

"Amacımız Alzheimer hastalarının beyinlerinde olup biteni en doğru şekilde yansıtan en iyi modeli bulmak. Bu 3B modeli 10 yıl önce geliştirdik ve şimdi ilaç keşfini hızlandırabileceğini gösteren verilerimiz var," diyor Massachusetts Genel Hastanesi Nöroloji Bölümü'nden çalışmanın ortak yazarı Dr. Do Young Kim.

Alzheimer hastalığına karşı mücadele için güçlerimizi birleştiriyoruz

Çalışma, Alzheimer hastalığı (AD) için tedavileri geliştirmeyi amaçlayan nörobilim ve sistem bilimi araştırmacıları arasındaki bir iş birliği sayesinde mümkün oldu. Onlarca yıldır, AD araştırmalarındaki en büyük sorun, insanlarda bulunan amiloid plakları ve hastalığın diğer ayırt edici özelliklerini yeniden üretemeyen fare modellerinin sınırlamalarıydı.

“Temel bir zorlukla karşı karşıyayız: İnsan beynindeki Alzheimer hastalığının karmaşıklığını gerçekten yakalayan kalıpları anlamak,” diyor BIDMC'den çalışmanın ortak yazarı Dr. Winston Hyde. “Odak noktasını bireysel genlerden biyolojik yollara kaydırarak ilaç keşfi ve testine yaklaşımımızı değiştiren bir sistem yarattık.”

Yeni algoritmik platform

Araştırmacılar, AD'deki işlevsel değişiklikleri en iyi şekilde yansıtan ve ilaç geliştirme için temel yolları belirleyen modellerin hangileri olduğunu belirlemek için yenilikçi bir yol aktivite analizi (IPAA) platformu geliştirdiler. Çalışmada, ölen AD hastalarından alınan beyin örneklerinde ve 3B hücresel modellerde yaygın olan 83 düzensiz biyolojik yol belirlediler.

Kavram kanıtı olarak incelenen yollardan biri p38 MAPK'ydı (mitogen-activated protein kinaz). Daha önce AD hastalarında test edilmemiş bir p38 MAPK inhibitörü kullanarak araştırmacılar, bir laboratuvar modelinde AD patolojik değişikliklerini önemli ölçüde azaltabildiler ve bu da klinik denemeler için potansiyelini vurguladı.

İlaç geliştirmenin ölçeklendirilmesi ve hızlandırılması

Alzheimer's in a Dish modeli, IPAA algoritmasıyla birlikte araştırmacıların birden fazla ilacı aynı anda test etmelerine olanak tanımıştır. Yüzlerce onaylı ilaç ve doğal bileşik halihazırda test edilmiş olup, klinik denemelere kapı açılmıştır.

McCance Beyin Sağlığı Merkezi Direktörü Dr. Rudolph Tanzi, "Artık sadece yeni ilaçları hızla test etmemize değil, aynı zamanda hangilerinin en etkili olacağını da tahmin etmemize olanak tanıyan bir sisteme sahibiz" dedi.

Araştırmanın Geleceği

Bu ilerlemeler, tıbbı Alzheimer hastalığı için etkili ilaçlar geliştirmeye ve bunların hastalara sunulmasını hızlandırmaya daha da yaklaştırıyor. Gelişmiş modelleme teknolojileri ve algoritmik analitiği birleştiren yeni yaklaşımlar, bu karmaşık hastalığa karşı mücadeleyi önemli ölçüde ilerletmeyi vaat ediyor.

Çalışma Neuron dergisinde yayımlandı.