به گزارش مجله توژال؛ هنگام مطالعه اختلالات پیچیده مغزی، دانشمندان با یک چالش بزرگ روبرو می شوند: چگونه می توان درمان های بالقوه را به سرعت و با دقت بدون نیاز به سال ها صبر برای دیدن نتایج آزمایش کرد؟ این مطالعه از طریق مدل ابتکاری “بیماری آلزایمر در یک شیشه” پاسخ قانع کننده ای را ارائه می دهد.

به گفته SF، در این مدل که برای اولین بار 10 سال پیش معرفی شد، از سلول های مغز انسان بالغ معلق در یک ماتریکس ژلاتینی برای بازسازی بیماری آلزایمر استفاده می شود. آنچه این پیشرفت را قابل توجه می کند این است که محققان اکنون یک الگوریتم پیچیده به نام تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه (IPAA) ایجاد کرده اند که دقت مدل را در شبیه سازی فرآیندهای بیماری مشاهده شده در مغز انسان تایید می کند.

محققان با استفاده از IPAA نمونه‌های بافت مغزی بیماران مبتلا به آلزایمر را تجزیه و تحلیل کردند و آنها را با مدل آزمایشگاهی خود مقایسه کردند. آنها 83 مسیر سلولی را شناسایی کردند که هم در نمونه های انسانی و هم در مدل آزمایشگاهی وجود داشت و دقت مدل را در شبیه سازی روند بیماری تایید کرد.

یک مسیر به ویژه توجه محققان را به خود جلب کرده است، سیستم پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (MAPK). این شبکه ارتباطات سلولی در بیماری آلزایمر بیش از حد فعال می شود و به مرگ سلول های مغز و زوال شناختی کمک می کند. هنگامی که این گروه دارویی به نام losmapimod را آزمایش کردند که این مسیر را مهار می کند، کاهش قابل توجهی در آسیب مرتبط با بیماری آلزایمر در مدل خود مشاهده کردند.

یک پلتفرم الگوریتمی پیش‌بینی می‌کند که کدام داروها بهتر عمل می‌کنند

اعتبار سنجی این مدل آزمایشگاهی نشان دهنده پیشرفت بزرگی در تحقیقات بیماری آلزایمر به دلایل متعدد است. از آنجا که در درجه اول یک پلت فرم آزمایش سریع برای درمان‌های بالقوه فراهم می‌کند، همچنین در عرض شش هفته نشان می‌دهد که ۱۰ تا ۱۳ سال طول می‌کشد تا در مغز انسان ایجاد شود. این مدل همچنین بر محدودیت‌های مطالعات موش‌ها غلبه می‌کند، که اغلب در بازتولید علائم بیماری آلزایمر انسانی ناکام هستند.

شاید مهمتر از همه، الگوریتم تجزیه و تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه راهی بی طرفانه برای ارزیابی اینکه چگونه مدل های مختلف فرآیند واقعی بیماری را در انسان منعکس می کنند، باشد. این ابزار محاسباتی به محققان اجازه می‌دهد تا اهداف درمانی امیدوارکننده را شناسایی کرده و چندین دارو را به طور همزمان آزمایش کنند، که به طور بالقوه روند کشف دارو را تسریع می‌کند.

داروهای آلزایمر با نبردی طولانی و دشوار روبرو هستند

این تحقیق در زمان حساسی برای تولید داروهای بیماری آلزایمر انجام شد. در حالی که سال‌های اخیر شاهد تایید درمان‌های جدید با هدف قرار دادن پروتئین آمیلوئید در مغز بوده‌ایم، این داروها اثربخشی محدودی در متوقف کردن یا معکوس کردن زوال شناختی نشان داده‌اند.

مدل معتبر “بیماری آلزایمر در یک ظرف” می تواند با آزمایش سریع ترکیبی از داروهایی که مسیرهای متعدد بیماری را به طور همزمان هدف قرار می دهند، به شناسایی رویکردهای درمانی کمک کند.

محققان در حال حاضر استفاده از مدل خود و آزمایش صدها دارو و محصولات طبیعی تایید شده را برای اثربخشی آنها در برابر بیماری آلزایمر آغاز کرده اند.

این تحقیق که در ژورنال Neuron منتشر شده است، به میلیون ها نفر در سراسر جهان که به بیماری آلزایمر مبتلا شده اند امید می دهد. اکنون دانشمندان می توانند به سرعت درمان های بالقوه بیماری آلزایمر را در مدل آزمایشگاهی تایید شده خود آزمایش کنند. این امر می تواند به طور قابل توجهی زمان و هزینه توسعه درمان های جدید را کاهش دهد و در عین حال احتمال یافتن درمان های موثر برای این بیماری ویرانگر را افزایش دهد.