Nova metoda predviđa litijev odgovor s preciznošću od 92 posto
Dugotrajan lijek za bipolarni poremećaj u prvoj liniji, litij je unatoč tome učinkovit samo za oko jedne trećine bolesnika s bolešću, a ponekad može potrajati i do godine dana da se zna hoće li biti učinkovit ili ne.
U novoj studiji znanstvenici s Instituta Salk kažu da su pronašli način s 92-postotnom točnošću predvidjeti koji će ljudi s bipolarnom reakcijom reagirati na litij. Nalazi potvrđuju laboratorijsko otkriće stanične osnove za poremećaj i mogli bi pomoći pacijentima koji će reagirati na litij, kao i velikoj većini pacijenata koji neće, pošteđujući ih bolan proces poduzimanja neučinkovitog liječenja.
"Ono što je izvanredno u ovom sustavu je da ne trebate koristiti 500 ili 600 stanica više pacijenata", rekao je viši autor dr. Rusty Gage, profesor u Salkovom laboratoriju za genetiku. "Pet stanica jednog pacijenta dovoljno je da se definira hoće li netko reagirati ili ne reagirati na litij."
Više od pet milijuna Amerikanaca pati od bipolarnog poremećaja, progresivnog psihijatrijskog stanja koje, ukoliko se ne liječi, stvara oboljelima visok rizik od samoubojstva. Litij je preferirani lijek za liječenje poremećaja, ali nije jasno zašto djeluje na neke ljude, a ne na druge.
Prethodni rad istraživačkog tima ponudio je trag koji je pokazao da se neuroni ljudi s bipolarnim poremećajem lakše stimuliraju, puštajući električne impulse brže od neurona ljudi bez poremećaja. Nalazi su pokazali da je održavanje neurona nekih ljudi u medijumu infuziranom litijem smirilo ovu hiperekscitabilnost.
"2015. godine otkrili smo da su moždane stanice ljudi s bipolarnim poremećajem osjetljivije na podražaje od ostalih ljudi", rekao je Gage. "Od tada smo tu osjetljivost mogli detaljnije karakterizirati i prepoznati jasne obrasce u neuronima bipolarnih pacijenata koji nam omogućuju predviđanje tko će reagirati na litij, a tko ne."
Za novo istraživanje, istraživači su pokušali steći bolje razumijevanje zašto, unatoč naizgled ekvivalentnoj hiperaktivnosti, neki neuroni bipolarnih pacijenata reagiraju na litij, dok drugi ne.
Ovaj put, umjesto da koriste stanice kože, istraživači su reprogramirali limfocite (imunološke stanice) od šest potpuno novih bipolarnih pacijenata, od kojih su neki poznati litij koji reagiraju. Tim je otkrio istu hiperexcitabilnost u neuronima izvedenim iz limfocita, potvrđujući njihove prethodne rezultate.
"Ali onda smo počeli vidjeti nešto više", rekla je dr. Shani Stern, znanstvena suradnica iz Salka i suautorica novog rada. "Iako i osobe koje reagiraju i ne reaguju proizvode više električnih impulsa i spontane aktivnosti, kad pogledamo elektrofiziološka svojstva, dvije se skupine međusobno vrlo razlikuju."
Istraživači su okarakterizirali uzorke električnog pucanja neuronskih linija svih šest pacijenata, mjereći visinu šiljka, širinu šiljka, prag za izazivanje reakcije i druge osobine. Ukupni obrasci bili su primjetno različiti u odgovorima u odnosu na one koji nisu odgovorili.
"Ovaj je rad bio uzbudljiv jer smo ponovili prethodno otkriće hiperekscitabilnosti neurona u neuronima izvedenom iz nove kohorte pacijenata kojima je dijagnosticirao drugi psihijatar, potvrđujući robusnost ove karakteristike i njezinu potencijalnu uporabu za razvoj lijekova", rekla je dr. Renata Santos, suautor i suradnik u istraživanju Salk.
Pitajući se mogu li razlike predvidjeti reakciju litija, istraživači su obučili računalni program za prepoznavanje varijacija između profila ispitanika i onih koji se nisu odazvali koristeći obrasce ispaljivanja 450 ukupnih neurona tijekom šest neovisnih ciklusa treninga.
U svakom krugu počeli su iznova koristiti neurone pet pacijenata da treniraju sustav. Potom su sustav testirali na neuronima šestog pacijenta, čija je reakcija na litij bila poznata timu, ali ne i programu. Ponovili su postupak još pet puta, što im je omogućilo da naprave zapravo šest neovisnih modela.
Svaki je model treniran na podacima pet od šest pacijenata, ostavljajući svaki put drugog pacijenta izvan podataka treninga, a zatim je pustio da model identificira posljednjeg pacijenta kao odgovor ili neodgovornik. Koristeći obrasce ispaljivanja samo pet neurona bilo kojeg pacijenta, sustav je identificirao osobu kao odgovor ili neodgovor s točnošću od 92 posto.
Istraživači kažu da bi se njihova metoda mogla primijeniti na limfocite uzete iz uzoraka krvi bipolarnih pacijenata kako bi se utvrdilo hoće li određene osobe reagirati na litij.
"Kopiranje znanstvenih rezultata nije vrlo seksi, ali je presudno", rekao je Gage. "Kada različiti znanstvenici mogu dobiti različite rezultate u različitim stanicama od različitih pacijenata, možemo imati više samopouzdanja da smo zaista na nečemu što će biti korisno za pacijente."
Nova otkrića objavljena su u časopisu Molekularna psihijatrija.
Izvor: Salk Institute
