Новий метод передбачає реакцію літію з точністю 92 відсотки

Поки тривалий курс лікування біполярного розладу, літій, тим не менш, ефективний лише приблизно для третини пацієнтів із цим захворюванням, і іноді може знадобитися до року, щоб дізнатися, чи буде він ефективним чи ні.

У новому дослідженні вчені з Інституту Солка заявляють, що знайшли спосіб передбачити з точністю до 92 відсотків, які особи з біполярною реакцією реагуватимуть на літій. Отримані дані підтверджують відкриття лабораторією клітинної основи розладу та можуть допомогти пацієнтам, які реагуватимуть на літій, а також переважній більшості пацієнтів, які цього не роблять, позбавляючи їх болісного процесу неефективного лікування.

"Примітно в цій системі те, що вам не потрібно використовувати 500 або 600 клітин від кількох пацієнтів", - сказав старший автор доктор Расті Гейдж, професор лабораторії генетики Салка. "П’яти клітин від одного пацієнта достатньо, щоб визначити, реагує чи не реагує хтось на літій".

Понад п'ять мільйонів американців страждають від біполярного розладу, прогресуючого психіатричного захворювання, яке, якщо його не лікувати, ставить страждаючих під високий ризик самогубства. Літій є найкращим препаратом для лікування розладу, але незрозуміло, чому він діє для деяких людей, а не для інших.

Попередня робота дослідницької групи запропонувала підказку, яка показує, що нейрони людей з біполярним розладом легше стимулюються, випускаючи електричні імпульси швидше, ніж нейрони людей без розладу. Результати показали, що підтримка нейронів деяких людей у ​​середовищі, що вливається літієм, заспокоювала цю підвищену збудливість.

"У 2015 році ми виявили, що клітини мозку людей з біполярним розладом більш чутливі до подразників, ніж інші", - сказав Гейдж. "З тих пір ми змогли більш детально охарактеризувати цю чутливість і розрізнити чіткі закономірності в нейронах біполярних пацієнтів, які дозволяють нам передбачити, хто реагуватиме на літій, а хто ні".

Для нового дослідження дослідники прагнули краще зрозуміти, чому, незважаючи на еквівалентну гіперактивність, деякі нейрони біполярних пацієнтів реагують на літій, а інші - ні.

Цього разу, замість використання клітин шкіри, дослідники перепрограмували лімфоцити (імунні клітини) у шести повністю нових біполярних пацієнтів, деякі з яких є відомими літієвими реагентами. Команда виявила таку саму підвищену збудливість у похідних лімфоцитами нейронах, підтверджуючи їх попередні результати.

"Але тоді ми почали бачити щось більше", - сказала д-р Шані Стерн, науковий співробітник Salk і співавтор нової статті. "Хоча як відповідачі, так і невідповідачі виробляють більше електричних імпульсів і спонтанної активності, коли ми розглядаємо електрофізіологічні властивості, ці дві групи сильно відрізняються одна від одної".

Дослідники охарактеризували схеми електричного вогню всіх шести нейрональних ліній пацієнтів, вимірюючи висоту колоска, ширину колоска, поріг викликання реакції та інші якості. Загальна картина була помітно різною у респондентів порівняно з невідповідачами.

"Ця робота була захоплюючою, тому що ми відтворили попередню знахідку гіперзбудливості нейронів у нейронах, отриману з нової когорти пацієнтів, яким діагностував інший психіатр, підтверджуючи стійкість цієї характеристики та її потенційне використання для розробки ліків", - сказала доктор Рената Сантос, співавтор і автор наукового співробітника Salk.

Замислюючись, чи можуть розбіжності прогнозувати реакцію літію, дослідники навчили комп'ютерну програму розпізнавати варіації між профілями респондентів та невідповідачів, використовуючи схеми стрільби з 450 нейронів протягом шести незалежних тренувальних раундів.

У кожному раунді вони починали заново, використовуючи нейрони п'яти пацієнтів для тренування системи. Потім вони протестували систему з нейронами шостого пацієнта, реактивність якого на літій була відома команді, але не програмі. Вони повторили процес ще п'ять разів, що дозволило їм побудувати по суті шість незалежних моделей.

Кожна модель тренувалася за даними п’яти з шести пацієнтів, щоразу залишаючи іншого пацієнта поза даними тренувань, а потім дозволяючи моделі ідентифікувати останнього пацієнта як респондента чи невідповідача. Використовуючи схеми стрільби лише з п’яти нейронів будь-якого пацієнта, система визначила людину як відповідача або невідповідача з точністю до 92 відсотків.

Дослідники кажуть, що їх метод можна застосовувати до лімфоцитів, взятих у зразків крові біполярних пацієнтів, щоб допомогти визначити, чи будуть конкретні особи реагувати на літій.

"Тиражування наукових результатів не дуже сексуальне, але це має вирішальне значення", - сказав Гейдж. "Коли різні вчені зможуть отримати однакові результати в різних клітинах від різних пацієнтів, ми можемо мати більшу впевненість у тому, що насправді йдеться про те, що буде корисно для пацієнтів".

Нові висновки опубліковані в журналі Молекулярна психіатрія.

Джерело: Інститут Солка