1231
Науковці з Johns Hopkins Medicine отримали нові докази того, що невеликі згустки мозкової тканини, вирощені з клітин людей із хворобою Альцгеймера, можуть допомогти передбачити, як різні пацієнти реагуватимуть на ліки для контролю психіатричних симптомів. Дослідження зосередилося на лабораторно вирощених тканинах — органоїдах — і додає доказів, що такі мініатюрні моделі мозку згодом допоможуть створювати точніше лікування. Роботу опублікували в журналі Alzheimer’s & Dementia.
Наразі ліків від хвороби Альцгеймера, що вражає понад 7 мільйонів американців, не існує. Однак селективні інгібітори зворотного захоплення серотоніну (SSRI) часто призначають, щоб полегшити нейропсихіатричні симптоми — тривогу, депресію, збудження. Ці симптоми виникають майже в усіх пацієнтів, але реакція на препарати дуже різниться. Команда під керівництвом професорки генетичної медицини Василікі Махайракі вирішила перевірити, чи можуть органоїди виявити молекулярні ознаки того, кому саме допоможе SSRI есциталопрам.
Дослідники почали зі зразків крові, зібраних із дозволу пацієнтів. Клітини крові перепрограмували назад у стовбуроподібний стан — так звані індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, здатні розвиватися в будь-який тип клітин організму. З них — від пацієнтів із Альцгеймером і від здорових людей — команда виростила органоїди заднього мозку, ділянки, що контролює дихання, сон і серцевий ритм, зі спеціалізованими нейронами, які виробляють нейромедіатор серотонін.
Клітини самі організувалися в невеликі згустки завбільшки з горошину, що нагадують задній мозок. Дослідження охопило сотні органоїдів, які представляли окремих пацієнтів і здорових учасників, — за словами Махайракі, це може бути одне з найбільших досліджень органоїдів мозку в історії вивчення Альцгеймера. Органоїди від пацієнтів відтворили кілька важливих біологічних рис хвороби на молекулярному рівні: у них відрізнялися білки, задіяні в комунікації між клітинами мозку, запаленні та пов’язаних із хворобою шляхах.
Далі органоїди обробили есциталопрамом. У частині зразків від пацієнтів препарат підвищив рівень білків, задіяних у серотоніновій сигналізації та комунікації між клітинами, — саме тих шляхів, на які націлені антидепресанти. Інші органоїди показали слабку реакцію або взагалі не відреагували. «Наша модель зрештою може допомогти виявляти підгрупи пацієнтів за молекулярними механізмами, які з більшою ймовірністю відреагують на певні ліки», — пояснює Махайракі.
Окремий напрям — крихітні частинки, позаклітинні везикули, які виділяють органоїди. Науковці перевірили, чи можуть вони слугувати біомаркерами хвороби. Везикули містили білки, задіяні в комунікації нейронів, пам’яті та вивільненні нейромедіаторів. В органоїдах від пацієнтів рівні кількох пов’язаних із хворобою білків — RAB3A, NSF і ATCAY — були нижчими, а після обробки есциталопрамом деякі з них зростали, особливо ті, що пов’язані з серотоніновою сигналізацією.
Оскільки одні органоїди давали сильну молекулярну відповідь, а інші — майже жодної, ця варіативність натякає, що везикули з органоїдів колись зможуть допомогти визначати, кому саме допоможе конкретне лікування. Махайракі планує створювати досконаліші органоїди — з імунними клітинами й судиноподібними мережами, — щоб наблизити їх до живого мозку. У перспективі везикули могли б стати чимось на кшталт «рідинної біопсії» для діагностики Альцгеймера, визначення його стадії та підтипу. Утім, дослідниця наголошує: це лише ранній крок на шляху до такої мети.
