Научници проналазе начин да преокрену промене на мозгу код Алцхајмерове болести лековима за рак

Научници са Универзитета Калифорније у Сан Франциску и Института Гледстон идентификовали су лекове против рака који могу да преокрену промене које се јављају у мозгу код Алцхајмерове болести, потенцијално успоравајући или чак преокренући њене симптоме.

У студији објављеној у часопису Cell, научници су упоредили потпис генске експресије Алцхајмерове болести са променама изазваним 1.300 одобрених лекова и пронашли комбинацију два лека против рака која би могла да лечи најчешћи облик деменције.

Студија је прво анализирала како Алцхајмерова болест мења експресију гена у појединачним ћелијама људског мозга. Истраживачи су затим тражили постојеће лекове, које је већ одобрила Америчка агенција за храну и лекове (FDA), а који изазивају супротне промене у експресији гена.

Тражили су посебно лекове који би могли да преокрену промене у експресији гена у неуронима и другим типовима можданих ћелија названих глија, које су оштећене или измењене код Алцхајмерове болести.

Истраживачи су затим анализирали милионе електронских медицинских картона и показали да су пацијенти који су узимали неке од ових лекова као део лечења за друга стања имали мању вероватноћу да развију Алцхајмерову болест.

Када су тестирали комбинацију два најбоља лека - оба су антиканцерогена средства - на мишјем моделу Алцхајмерове болести, то је смањило дегенерацију мозга код мишева и чак им обновило способност памћења.

„Алцхајмерова болест подразумева сложене промене у мозгу које су отежавале њено проучавање и лечење, али наши рачунарски алати су отворили врата директном решавању ове сложености“, рекла је др Марина Сирота, вршилац дужности директора Института Бахарах за рачунарске здравствене науке на UCSF-у, професорка педијатрије и коауторка рада.
„Узбуђени смо што нас је наш рачунарски приступ довео до потенцијалне комбиноване терапије за Алцхајмерову болест засноване на постојећим лековима које је одобрила FDA.“

Велики подаци пацијената и ћелија указују на нову терапију за Алцхајмерову болест

Алцхајмерова болест погађа 7 милиона људи у САД и узрокује стални пад когнитивних функција, учења и памћења. Па ипак, деценије истраживања донеле су само два лека које је одобрила ФДА, од којих ниједан не може значајно успорити овај пад.

„Алцхајмерова болест је вероватно резултат вишеструких промена у многим генима и протеинима који заједно делују на нарушавање здравља мозга“, рекао је др Јадонг Хуанг, виши научник и директор Центра за транслациона истраживања Гледстон, професор неурологије и патологије на Калифорнијском универзитету у Сан Франциску и коаутор рада.
„Ово чини развој лекова изузетно изазовним, јер су традиционално лекови дизајнирани да циљају један ген или протеин који узрокује болест.“

Тим је користио јавно доступне податке из три студије мозга о Алцхајмеровој болести које су мериле експресију гена у појединачним можданим ћелијама преминулих донора са и без Алцхајмерове болести. Користили су ове податке да би креирали потписе експресије гена за Алцхајмерову болест у неуронима и глијалним ћелијама.

Истраживачи су затим упоредили ове потписе са резултатима из базе података Connectivity Map, која садржи податке о ефектима хиљада лекова на експресију гена у људским ћелијама.

Од 1.300 лекова:

• 86 је преокренуо потпис експресије гена Алцхајмерове болести у једном типу ћелија.
• 25 је то обрнуло у неколико врста можданих ћелија.
• Само 10 је већ одобрено од стране ФДА за употребу код људи.

Анализирајући податке из UC Health Data Warehouse-а (анонимизоване информације о 1,4 милиона људи старијих од 65 година), тим је открио да неколико ових лекова изгледа смањује ризик од развоја Алцхајмерове болести током времена.

„Са свим овим постојећим изворима података, сузили смо листу са 1.300 лекова на 86, затим на 10, и коначно на пет“, рекао је др Јаћиао Ли, бивши постдипломац у Сиротиној лабораторији на Универзитету Калифорније у Сан Франциску, сада постдокторски сарадник у Хуанговој лабораторији у Гледстону и главни аутор рада.
„Посебно богати подаци које су прикупили сви медицински центри Универзитета Калифорније одмах су нас усмерили на најперспективније лекове. То је као симулирано клиничко испитивање.“

Комбинована терапија спремна за следећи корак

Ли, Хуанг и Сирота су одабрали два лека против рака од пет најбољих кандидата за лабораторијско тестирање. Претпоставили су да један лек, летрозол, може помоћи неуронима, а други, иринотекан, глији. Летрозол се обично користи за лечење рака дојке, а иринотекан се користи за лечење рака дебелог црева и плућа.

Тим је користио мишји модел агресивне Алцхајмерове болести са неколико мутација повезаних са болешћу. Како су мишеви старели, развијали су симптоме сличне Алцхајмеровој болести и лечени су једним или оба лека.

Комбинација два лека против рака преокренула је неколико аспеката Алцхајмерове болести у овом животињском моделу. Елиминисала је потписе експресије гена у неуронима и глији који су се појављивали како је болест напредовала. Смањила је формирање токсичних протеинских грудвица и дегенерацију мозга. И, што је кључно, обновила је памћење.

„Узбудљиво је видети да су рачунарски подаци потврђени на широко коришћеном мишјем моделу Алцхајмерове болести“, рекао је Хуанг. Он очекује да ће истраживање ускоро прећи у клиничко испитивање како би се директно тестирала комбинована терапија код пацијената.

„Ако нас потпуно независни извори података, попут података о експресији гена у појединачним ћелијама и медицински картони, упуте на исте путеве и исте лекове, а затим ти лекови буду ефикасни у генетском моделу Алцхајмерове болести, онда смо можда заиста на правом путу“, рекао је Сирота.
„Надамо се да се ово може брзо претворити у право решење за милионе пацијената са Алцхајмеровом болешћу.“