Uus meetod ennustab liitiumreaktsiooni 92-protsendilise täpsusega
Bipolaarse häire esmavaliku pikaajaline ravi on liitium siiski efektiivne ainult umbes kolmandikul haigestunud patsientidest ja mõnikord võib kuluda kuni aasta, et teada saada, kas see on efektiivne või mitte.
Uues uuringus ütlevad Salki instituudi teadlased, et nad on leidnud viisi 92-protsendilise täpsusega ennustada, millised bipolaarse iseloomuga isikud reageerivad liitiumile. Leiud kinnitavad labori avastust häire rakulisel alusel ja võivad aidata nii liitiumile reageerivaid patsiente kui ka enamust patsiente, kes seda ei tee, säästes neile ebaefektiivse ravi valulikku protsessi.
"Selle süsteemi juures on tähelepanuväärne see, et te ei pea kasutama 500 või 600 mitme patsiendi rakku," ütles Salk'i geneetikalabori professor, vanemautor dr Rusty Gage. "Ühe patsiendi viiest rakust piisab, et määratleda, kas keegi reageerib liitiumile või ei reageeri sellele."
Rohkem kui viis miljonit ameeriklast põevad bipolaarset häiret - progresseeruvat psühhiaatrilist seisundit, mis ravimata jätab ohvritele suure enesetapuriski. Liitium on eelistatud ravim häire raviks, kuid pole selge, miks see töötab mõne inimese jaoks ja mitte teiste jaoks.
Uurimisrühma varasem töö pakkus vihje, mis näitas, et bipolaarse häirega inimeste neuroneid on kergem stimuleerida, tulistades elektrilisi impulsse kiiremini kui häireta inimeste neuroneid. Tulemused näitasid, et mõnede inimeste neuronite säilitamine liitiumiga infundeeritud keskkonnas rahustas seda ülierutuvust.
"2015. aastal avastasime, et bipolaarse häirega inimeste ajurakud on stiimulite suhtes tundlikumad kui teiste inimeste aju rakud," ütles Gage. "Sellest ajast alates oleme suutnud seda tundlikkust üksikasjalikumalt kirjeldada ja eristada bipolaarsete patsientide neuronites selgeid mustreid, mis võimaldavad meil ennustada, kes reageerib liitiumile ja kes mitte."
Uue uuringu jaoks püüdsid teadlased paremini mõista, miks vaatamata näiliselt samaväärsele hüperaktiivsusele reageerivad mõned bipolaarsete patsientide liitrid liitiumile, teised aga mitte.
Seekord programmeerisid teadlased naharakkude kasutamise asemel kuue täiesti uue bipolaarse patsiendi lümfotsüüdid (immuunrakud), kellest mõned on tuntud liitiumireageerijad. Meeskond leidis lümfotsüütidest saadud neuronites sama ülierutuvuse, kinnitades nende varasemaid tulemusi.
"Kuid siis hakkasime nägema midagi enamat," ütles Dr Shani Stern, Salki uurimispartner ja uue artikli kaasautor. "Ehkki reageerijad ja mittevahetajad tekitavad mõlemad rohkem elektrilisi impulsse ja spontaanset aktiivsust, on elektrofüsioloogiliste omaduste vaatlemisel need kaks rühma üksteisest väga erinevad."
Teadlased iseloomustasid kõigi kuue patsiendi neuronijoonte elektrilisi laskemustreid, mõõtes piigi kõrgust, piigi laiust, reaktsiooni esilekutsumise läve ja muid omadusi. Üldised mustrid olid reageerijates märgatavalt erinevad võrreldes mittevahetajatega.
"See töö oli põnev, sest me kordasime neuronite varasemat neuronite ülierutatavust, mis saadi uue psühhiaatri diagnoositud patsientide kohordist, kinnitades selle omaduse jõulisust ja potentsiaalset kasutamist ravimite väljatöötamiseks," ütles dr Renata Santos, kaasautor ja Salki uurimiskaaslane.
Uurides, kas erinevused võivad ennustada liitiumitundlikkust, koolitasid teadlased arvutiprogrammi, et tuvastada vastajate ja mittevastajate profiilide variatsioonid, kasutades kuue iseseisva treeningvooru jooksul kokku 450 neuroni laskemustreid.
Igas voorus alustasid nad uuesti, kasutades süsteemi treenimiseks viie patsiendi neuroneid. Seejärel testisid nad süsteemi kuuenda patsiendi neuronitega, kelle liitiumitundlikkus oli meeskonnale teada, kuid programmile mitte. Nad kordasid protsessi veel viis korda, mis võimaldas neil ehitada sisuliselt kuus sõltumatut mudelit.
Igat mudelit koolitati kuuest patsiendist viie andmete põhjal, jättes iga kord treeningandmetest erineva patsiendi ja lastes seejärel mudelil tuvastada viimane patsient vastajana või vastuseta. Kasutades kõigist viiest patsiendi neuronist tulistamismustreid, tuvastas süsteem inimese 92-protsendilise täpsusega reageerijana või vastuseta isikuna.
Teadlaste sõnul võiks nende meetodit rakendada bipolaarsete patsientide vereproovidest võetud lümfotsüütidele, et aidata kindlaks teha, kas konkreetsed isikud reageerivad liitiumile.
"Teaduslike tulemuste kordamine pole eriti seksikas, kuid see on ülioluline," ütles Gage. "Kui erinevad teadlased suudavad saada erinevatelt patsientidelt erinevates rakkudes ühesuguseid tulemusi, võime rohkem kindel olla, et tegeleme tõepoolest sellega, mis on patsientidele kasulik."
Uued leiud avaldatakse ajakirjas Molekulaarne psühhiaatria.
Allikas: Salki instituut
