Laboratorní mini mozky: Nová naděje pro přesnou diagnostiku a personalizovanou léčbu Alzheimerovy choroby

Vědci z Johns Hopkins Medicine přinášejí nové důkazy, že shluky mozkové tkáně, vypěstované z buněk pacientů s Alzheimerovou chorobou, mohou pomoci posoudit, jak tito pacienti reagují na léky běžně předepisované k léčbě psychiatrických symptomů onemocnění.

Vědci z Johns Hopkins Medicine přinášejí nové důkazy, že shluky mozkové tkáně, vypěstované z buněk pacientů s Alzheimerovou chorobou, mohou pomoci posoudit, jak tito pacienti reagují na léky běžně předepisované k léčbě psychiatrických symptomů onemocnění. Zjištění, založená na studii laboratorně pěstovaných mozkových tkání známých jako organoidy, přispívají k rostoucímu množství důkazů, že mozkové organoidy by jednoho dne mohly být využity k přesnějšímu vývoji a předepisování léčby pro podskupiny pacientů s Alzheimerovou chorobou, která je nejčastější formou demence.

Výzkumníci navíc zjistili, že drobné částice, známé jako extracelulární vezikuly, které organoidy vylučují, mohou obsahovat buněčné informace, jež by vědcům mohly pomoci najít nové biomarkery pro diagnostiku a stanovení stádia Alzheimerovy choroby. Zpráva o těchto zjištěních byla publikována v časopise Alzheimer's & Dementia. Vedoucí studie Vasiliki Machairaki, Ph.D., docentka genetické medicíny na Johns Hopkins University School of Medicine, uvádí, že jejich studie naznačuje, že rozsáhlé, z pacientů odvozené mozkové organoidy a jimi vylučované vezikuly mohou pomoci určit stádium Alzheimerovy choroby, zkoumat mechanismy, které ji pohánějí, a posoudit, jak podskupiny pacientů mohou reagovat na různé léčby.

Současné terapie, jako jsou selektivní inhibitory zpětného vychytávání serotoninu (SSRI), jsou běžně předepisovány pacientům s neuropsychiatrickými symptomy, včetně úzkosti, deprese a agitovanosti. Jejich účinnost se však u téměř všech pacientů značně liší. Tým z Johns Hopkins analyzoval mini modely zadního mozku, který řídí životně důležité funkce jako dýchání, spánek a srdeční tep. Tyto modely mohou odhalit molekulární signatury, zda je lék SSRI, escitalopram oxalát, účinný při potlačování symptomů Alzheimerovy choroby. Vědci získali krevní vzorky od pacientů s Alzheimerovou chorobou a zdravých jedinců, z nichž poté vytvořili indukované pluripotentní kmenové buňky, které se mohou přeměnit na jakýkoli typ buňky v těle. Z těchto kmenových buněk pak generovali organoidy zadního mozku obsahující specializované mozkové buňky (neurony), které vylučují neurotransmiter serotonin. S mnoha stovkami organoidů představujících jednotlivé pacienty a zdravé jedince se jedná o jednu z největších studií mozkových organoidů zaměřených na tuto nemoc.

Výzkumníci zjistili, že tyto laboratorně pěstované tkáně odrážejí důležité biologické rysy Alzheimerovy choroby na molekulární úrovni. Ve srovnání s organoidy od zdravých jedinců, ty odvozené od pacientů s Alzheimerovou chorobou vykazovaly změny v proteinech zapojených do komunikace mozkových buněk, zánětu a s nemocí souvisejících drah. Po vystavení organoidů escitalopram oxalátu, běžně předepisovanému antidepresivu, se v některých organoidech od pacientů zvýšily hladiny proteinů zapojených do signalizace serotoninu a komunikace mezi mozkovými buňkami. V jiných organoidech vědci pozorovali jen malé nebo žádné změny. Tato variabilita naznačuje, že model může být nakonec použit k identifikaci podskupin pacientů, kteří s větší pravděpodobností zareagují na určité léky, a tím pomoci vytvořit přesné, cílené léčby.