Выращенные в лаборатории мини-мозги из клеток пациентов могут предсказать эффективность лечения болезни Альцгеймера
Исследователи Университета Джонса Хопкинса создали органоиды заднего мозга из клеток крови пациентов с болезнью Альцгеймера, которые выявили различную реакцию на антидепрессант, открывая путь к персонализированной терапии.
Ученые из Медицинского института Джонса Хопкинса обнаружили новые доказательства того, что небольшие скопления мозговой ткани, выращенные из клеток людей с болезнью Альцгеймера, могут помочь предсказать реакцию различных пациентов на лекарства, используемые для управления психиатрическими симптомами. В исследовании использовались так называемые органоиды – миниатюрные модели мозга, имитирующие задний мозг, который контролирует дыхание, сон и сердцебиение.
Исследователи взяли образцы крови у пациентов с болезнью Альцгеймера и перепрограммировали клетки крови обратно в состояние стволовых клеток. Затем эти индуцированные плюрипотентные стволовые клетки использовали для создания сотен органоидов, в том числе от здоровых людей. Органоиды воспроизвели несколько важных молекулярных признаков болезни Альцгеймера, таких как различия в белках, участвующих в коммуникации между клетками мозга, воспалении и связанных с заболеванием путях.
После этого органоиды обработали эсциталопрама оксалатом – широко назначаемым антидепрессантом. В некоторых органоидах препарат повысил уровень белков, связанных с серотониновой сигнализацией и межклеточной коммуникацией, в то время как другие показали незначительную реакцию или её отсутствие. Эта вариабельность указывает, что модель может помочь идентифицировать подгруппы пациентов, которые, вероятно, лучше отреагируют на конкретные препараты.
Кроме того, исследователи обнаружили, что органоиды выделяют крошечные частицы – внеклеточные пузырьки, содержащие клеточную информацию. Эти пузырьки могут служить биомаркерами для диагностики болезни Альцгеймера и определения стадии её прогрессирования. После лечения эсциталопрамом в некоторых образцах повысился уровень белков, связанных с серотонином и синапсами, в то время как в других изменений не было.
Исследование, частично финансируемое Национальными институтами здравоохранения, опубликовано в журнале Alzheimer's & Dementia. Ведущий исследователь Василики Махираки отмечает, что в будущем она планирует создать более сложные органоиды, включающие иммунные клетки и сосудистые сети, чтобы они ещё точнее отражали живые ткани мозга. Она надеется, что внеклеточные пузырьки когда-нибудь смогут служить своего рода жидкостной биопсией для диагностики болезни Альцгеймера, определения её стадии и идентификации конкретного подтипа заболевания у пациента.
