زمان مطالعه اختلالات پیچیده مغزی، دانشمندان با یک چالش حیاتی روبرو خواهد شد و آن چگونگی آزمایش درمان‌های بالقوه با شدت و دقت است بدون این که نیاز باشد سالها برای دیدن نتایج چشم به راه بمانند؟ این مطالعه جواب قانع‌کننده‌ای را از طریق یک مدل ابتکاری «آلزایمر در یک ظرف» اراعه می‌دهد.

به نقل از اس‌اف، در این مدل که برای اولین بار ۱۰ سال پیش معارفه شد، از سلول‌های مغز انسان‌های بالغ که معلق در یک ماتریس ژل است، برای بازسازی بیماری آلزایمر منفعت گیری می‌شود. آنچه این پیشرفت را قابل دقت می‌کند این است که محققان اکنون یک الگوریتم پیچیده به نام تجزیه و تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه(IPAA) تشکیل کرده‌اند که دقت مدل را در همانند‌سازی فرآیندهای بیماری مشاهده شده در مغز انسان تایید می‌کند.

با منفعت گیری از IPAA، محققان مثالهای بافت مغز بیماران مبتلا به آلزایمر فوت شده را تجزیه و تحلیل کردند و آنها را با مدل آزمایشگاهی خود قیاس کردند. آنها ۸۳ مسیر سلولی را شناسایی کردند که هم در مثالهای انسانی و هم در مدل آزمایشگاهی وجود داشت و دقت مدل را در همانند‌سازی روال بیماری تایید می‌کرد.

یک مسیر به طور اختصاصی دقت محققان را به خود جلب کرد و آن سیستم پروتئین کیناز فعال شده با میتوژنp۳۸ (MAPK) می بود. این شبکه ارتباطی سلولی، در بیماری آلزایمر بیش فعال می‌شود و به مرگ سلول‌های مغز و زوال شناختی پشتیبانی می‌کند. هنگامی که این گروه، دارویی به نام losmapimod را که این مسیر را مهار می‌کند آزمایش کردند، افت قابل توجهی در صدمه‌های مرتبط با آلزایمر در مدل خود مشاهده کردند.

یک پلتفرم الگوریتمی پیش‌بینی می‌کند که کدام داروها بهتر عمل می‌کنند

اعتبارسنجی این مدل آزمایشگاهی به دلایل متعدد نشان دهنده پیشرفت بزرگی در تحقیقات آلزایمر است. چون در وهله اول یک پلتفرم آزمایش سریع برای درمان‌های بالقوه فراهم می‌کند و این چنین آنچه بین ۱۰ تا ۱۳ سال طول می‌کشد تا در مغز انسان تشکیل شود را تنها در شش هفته نمایان می‌کند. این چنین این مدل بر محدودیت‌های مطالعات موشها که زیاد تر در تشکیل ویژگی‌های مشخصه بیماری آلزایمر انسانی ناکامی می‌خورد، تسلط می‌کند.

احتمالا مهم‌تر از همه، الگوریتم تجزیه و تحلیل فعالیت مسیر یکپارچه باشد که روشی بی‌طرفانه برای برسی این که چطور مدل‌های گوناگون، روال واقعی بیماری را در انسان منعکس می‌کنند، باشد. این ابزار محاسباتی به محققان این امکان را می‌دهد که امیدوارکننده‌ترین اهداف درمانی را شناسایی کرده و چندین دارو را به طور همزمان آزمایش کنند و به طور بالقوه روال کشف دارو را تسریع کنند.

داروهای آلزایمر با نبردهای طویل و سختی روبرو می باشند

این تحقیق در وقتی حیاتی برای تشکیل داروی آلزایمر انجام می‌شود. در حالی که سال‌های تازه ناظر تایید درمان‌های تازه با مقصد قرار دادن پروتئین آمیلوئید در مغز بوده‌ایم، این داروها اثربخشی محدودی در متوقف کردن یا معکوس کردن زوال شناختی نشان داده‌اند.

مدل معتبر «آلزایمر در یک ظرف» می‌تواند به شناسایی رویکردهای درمانی با آزمایش سریع ترکیبی از داروهایی که مسیرهای متعدد بیماری را به طور همزمان مقصد قرار خواهند داد، پشتیبانی کند.

محققان اکنون اغاز به منفعت گیری از مدل خود کرده‌اند و صدها داروی تایید شده و محصول طبیعی را برای اثربخشی بالقوه در برابر بیماری آلزایمر آزمایش می‌کنند.

این تحقیق که در Neuron انتشار شده است، برای میلیون‌ها نفری که در سراسر جهان به بیماری آلزایمر مبتلا شده‌اند، امیدبخش است. دانشمندان هم اکنون می‌توانند به شدت درمان‌های آلزایمر بالقوه را در مدل آزمایشگاهی معتبر خود آزمایش کنند. این کار می‌تواند به طور چشمگیری زمان و هزینه گسترش درمان‌های تازه را افت دهد و در عین حال گمان یافتن درمان‌های موثر برای این بیماری ویرانگر را افزایش دهد.