Mokslininkai rado būdą, kaip pakeisti Alzheimerio ligos smegenų pokyčius vaistais nuo vėžio

Kalifornijos universiteto San Franciske ir Gladstono institutų mokslininkai nustatė priešvėžinius vaistus, kurie gali pakeisti Alzheimerio ligos smegenyse vykstančius pokyčius, galbūt sulėtindami ar net panaikindami jos simptomus.

Žurnale „Cell“ paskelbtame tyrime mokslininkai palygino Alzheimerio ligos genų raiškos parašą su 1300 patvirtintų vaistų sukeltais pokyčiais ir nustatė dviejų vaistų nuo vėžio derinį, kuris galėtų gydyti dažniausiai pasitaikančią demencijos formą.

Tyrime pirmiausia buvo analizuojama, kaip Alzheimerio liga keičia genų raišką atskirose žmogaus smegenų ląstelėse. Tada tyrėjai ieškojo esamų vaistų, kuriuos jau patvirtino Maisto ir vaistų administracija (FDA), kurie sukelia priešingus genų raiškos pokyčius.

Jie ieškojo specialiai vaistų, kurie galėtų pakeisti genų raiškos pokyčius neuronuose ir kitų tipų smegenų ląstelėse, vadinamose glia, kurios yra pažeistos arba pakitusios sergant Alzheimerio liga.

Tuomet tyrėjai išanalizavo milijonus elektroninių medicininių įrašų ir parodė, kad pacientams, kurie vartojo kai kuriuos iš šių vaistų kaip gydymo nuo kitų ligų dalį, buvo mažesnė tikimybė susirgti Alzheimerio liga.

Kai jie išbandė dviejų geriausių vaistų, kurie abu yra priešvėžiniai vaistai, derinį Alzheimerio ligos pelių modelyje, jis sumažino pelių smegenų degeneraciją ir netgi atkūrė jų atminties gebėjimus.

„Alzheimerio liga apima sudėtingus smegenų pokyčius, dėl kurių sunku ją tirti ir gydyti, tačiau mūsų skaičiavimo įrankiai atvėrė duris tiesiogiai spręsti šį sudėtingumą“, – teigė Marina Sirota, daktarė, UCSF Bacharacho skaičiavimo sveikatos mokslų instituto direktorė, pediatrijos profesorė ir straipsnio bendraautorė.
„Džiaugiamės, kad mūsų skaičiavimo metodas padėjo mums sukurti galimą kombinuotą Alzheimerio ligos terapiją, pagrįstą esamais FDA patvirtintais vaistais.“

Dideli pacientų ir ląstelių duomenys rodo naują Alzheimerio ligos terapiją

Alzheimerio liga paveikia 7 milijonus žmonių JAV ir sukelia nuolatinį kognityvinių funkcijų, mokymosi ir atminties silpnėjimą. Vis dėlto dešimtmečius trukę tyrimai davė pradžią tik dviem FDA patvirtintiems vaistams, iš kurių nė vienas negali reikšmingai sulėtinti šio silpnėjimo.

„Alzheimerio liga greičiausiai yra daugelio genų ir baltymų, kurie kartu sutrikdo smegenų sveikatą, pokyčių rezultatas“, – teigė Yadong Huang, MD, PhD, vyresnysis mokslininkas ir Gladstone Translational Research Center direktorius, UCSF neurologijos ir patologijos profesorius ir straipsnio bendraautoris.
„Dėl to vaistų kūrimas yra itin sudėtingas, nes tradiciškai vaistai buvo kuriami taip, kad būtų nukreipti prieš vieną geną ar baltymą, kuris sukelia ligą.“

Komanda panaudojo viešai prieinamus duomenis iš trijų Alzheimerio liga sergančių smegenų tyrimų, kuriuose buvo matuojama genų raiška atskirose mirusių donorų, sergančių Alzheimerio liga ir nesergančių, smegenų ląstelėse. Šiuos duomenis jie panaudojo Alzheimerio ligos genų raiškos parašams neuronuose ir glijose sukurti.

Tada tyrėjai šiuos parašus palygino su „Connectivity Map“ duomenų bazės rezultatais, kuriuose yra duomenų apie tūkstančių vaistų poveikį genų raiškai žmogaus ląstelėse.

Iš 1300 vaistų:

• 86 pakeitė Alzheimerio ligos genų raiškos parašą vieno tipo ląstelėse.
• 25 panaikino tai kelių tipų smegenų ląstelėse.
• FDA jau patvirtino tik 10 vaistų, skirtų vartoti žmonėms.

Analizuodama UC sveikatos duomenų saugyklos duomenis (anonimizuotą informaciją apie 1,4 mln. vyresnių nei 65 metų žmonių), komanda nustatė, kad keli iš šių vaistų laikui bėgant sumažino Alzheimerio ligos išsivystymo riziką.

„Turėdami visus šiuos esamus duomenų šaltinius, susiaurinome sąrašą nuo 1300 vaistų iki 86, tada iki 10 ir galiausiai iki penkių“, – sakė Yaqiao Li, buvęs Sirotos laboratorijos UCSF magistrantas, dabar Huango laboratorijos Gladstone podoktorantūros stažuotojas ir pagrindinis straipsnio autorius.
„Ypač gausūs duomenys, surinkti visų UC medicinos centrų, iš karto atkreipė mūsų dėmesį į perspektyviausius vaistus. Tai tarsi imituotas klinikinis tyrimas.“

Kombinuota terapija paruošta kitam žingsniui

Li, Huang ir Sirota iš penkių geriausių kandidatų laboratoriniams tyrimams atrinko du priešvėžinius vaistus. Jie iškėlė hipotezę, kad vienas vaistas, letrozolas, gali padėti neuronams, o kitas, irinotekanas, – glijai. Letrozolas dažniausiai vartojamas krūties vėžiui gydyti, o irinotekanas – gaubtinės ir gaubtinės žarnos bei plaučių vėžiui gydyti.

Komanda naudojo agresyvios Alzheimerio ligos pelių modelį su keliomis su liga susijusiomis mutacijomis. Senstant pelėms išsivystė Alzheimerio ligai panašūs simptomai ir jos buvo gydomos vienu arba abiem vaistais.

Dviejų priešvėžinių vaistų derinys šiame gyvūnų modelyje panaikino keletą Alzheimerio ligos aspektų. Jis pašalino neuronuose ir glijose atsiradusius genų raiškos parašus, kurie atsirado ligai progresuojant. Jis sumažino toksiškų baltymų sankaupų susidarymą ir smegenų degeneraciją. Ir, svarbiausia, atkūrė atmintį.

„Džiaugiamės matydami, kad skaičiavimo duomenys patvirtinti plačiai naudojamame Alzheimerio ligos pelių modelyje“, – sakė Huangas. Jis tikisi, kad tyrimas netrukus bus perkeltas į klinikinį tyrimą, skirtą tiesiogiai išbandyti kombinuotąją terapiją pacientams.

„Jei visiškai nepriklausomi duomenų šaltiniai, pavyzdžiui, genų raiškos duomenys pavienėse ląstelėse ir medicininiai įrašai, nukreiptų mus į tuos pačius kelius ir tuos pačius vaistus, ir tada tie vaistai būtų veiksmingi Alzheimerio ligos genetiniame modelyje, galbūt mes tikrai einame teisingu keliu“, – sakė Sirota.
„Tikimės, kad tai greitai bus paversta realiu sprendimu milijonams Alzheimerio liga sergančių pacientų.“