Noua metodă prezice răspunsul la litiu cu o precizie de 92%

De mult timp, un tratament de primă linie pentru tulburarea bipolară, litiul este totuși eficient doar pentru aproximativ o treime din pacienții cu boală și uneori poate dura până la un an să știe dacă va fi sau nu eficient.

Într-un nou studiu, oamenii de știință de la Institutul Salk spun că au găsit o modalitate de a prezice, cu o precizie de 92%, ce indivizi cu bipolar vor răspunde la litiu. Descoperirile verifică descoperirea de către laborator a unei baze celulare pentru tulburare și ar putea ajuta pacienții care vor răspunde la litiu, precum și marea majoritate a pacienților care nu vor, scutindu-le de procesul dureros de a lua un tratament ineficient.

„Ceea ce este remarcabil la acest sistem este că nu este nevoie să utilizați 500 sau 600 de celule de la mai mulți pacienți”, a spus autorul principal Dr. Rusty Gage, profesor la Laboratorul de Genetică al lui Salk. „Cinci celule de la un pacient sunt suficiente pentru a defini dacă cineva răspunde sau nu la litiu.”

Peste cinci milioane de americani suferă de tulburare bipolară, o afecțiune psihiatrică progresivă care, lăsată netratată, pune pacienții la risc crescut de sinucidere. Litiul este medicamentul preferat pentru tratarea tulburării, dar nu este clar de ce funcționează pentru unii oameni și nu pentru alții.

Munca anterioară a echipei de cercetare a oferit un indiciu, care arată că neuronii persoanelor cu tulburare bipolară sunt mai ușor de stimulați, declanșând impulsuri electrice mai rapid decât neuronii persoanelor fără tulburare. Constatările au arătat că menținerea neuronilor unor persoane într-un mediu infuzat cu litiu a calmat această hiperexcitabilitate.

„În 2015 am descoperit că celulele creierului persoanelor cu tulburare bipolară sunt mai sensibile la stimuli decât cele ale altor persoane”, a spus Gage. „De atunci, am reușit să caracterizăm acea sensibilitate mai detaliat și să distingem modele clare în neuronii pacienților bipolari, care ne permit să prezicem cine va răspunde la litiu și cine nu.”

Pentru noul studiu, cercetătorii și-au propus să înțeleagă mai bine de ce, în ciuda hiperactivității aparent echivalente, neuronii unor pacienți bipolari răspund la litiu, în timp ce alții nu.

De data aceasta, în loc să utilizeze celule cutanate, cercetătorii au reprogramat limfocitele (celule imune) de la șase pacienți bipolari complet noi, dintre care unii sunt cunoscuți respondenți cu litiu. Echipa a găsit aceeași hiperexcitabilitate în neuronii derivați de limfocite, confirmând rezultatele lor anterioare.

„Dar apoi am început să vedem ceva mai mult”, a spus dr. Shani Stern, asociat de cercetare Salk și co-prim autor al noii lucrări. „Deși cei care răspund și cei care nu răspund produc atât mai multe impulsuri electrice, cât și activități spontane, atunci când ne uităm la proprietățile electrofiziologice, cele două grupuri sunt foarte diferite una de cealaltă.”

Cercetătorii au caracterizat modelele de tragere electrică a tuturor celor șase linii neuronale ale pacienților, măsurând înălțimea vârfului, lățimea vârfului, pragul pentru evocarea unei reacții și alte calități. Modelele generale au fost semnificativ diferite la respondenți față de cei care nu au răspuns.

„Această lucrare a fost interesantă pentru că am reprodus constatarea anterioară a hiperexcitabilității neuronilor la neuroni derivată dintr-o nouă cohortă de pacienți diagnosticați de un psihiatru diferit, confirmând soliditatea acestei caracteristici și utilizarea potențială a acesteia pentru dezvoltarea medicamentelor”, a spus dr. Renata Santos, co-prim autor și colaborator de cercetare Salk.

Întrebându-se dacă diferențele ar putea fi predictive cu privire la capacitatea de reacție a litiului, cercetătorii au instruit un program de calculator pentru a recunoaște variațiile dintre profilurile respondenților și ale celor care nu răspund, folosind tiparele de tragere a 450 de neuroni în total pe șase runde de antrenament independente.

În fiecare rundă, au început din nou folosind neuronii a cinci dintre pacienți pentru a antrena sistemul. Apoi au testat sistemul cu neuronii celui de-al șaselea pacient, a cărui reacție la litiu era cunoscută de echipă, dar nu și de program. Au repetat procesul de încă cinci ori, ceea ce le-a permis să construiască în esență șase modele independente.

Fiecare model a fost instruit cu privire la datele de la cinci din cei șase pacienți, lăsând de fiecare dată un pacient diferit din datele de instruire și apoi lăsând modelul să identifice ultimul pacient ca răspuns sau fără răspuns. Folosind modelele de declanșare a doar cinci dintre neuronii oricărui pacient, sistemul a identificat persoana ca răspuns sau fără răspuns cu o precizie de 92%.

Cercetătorii spun că metoda lor ar putea fi aplicată limfocitelor prelevate din probele de sânge ale pacienților bipolari pentru a ajuta la determinarea dacă anumiți indivizi ar răspunde la litiu.

„Replicarea rezultatelor științifice nu este foarte sexy, dar este crucială”, a spus Gage. „Când diferiți oameni de știință sunt capabili să obțină aceleași rezultate în celule diferite de la diferiți pacienți, putem avea mai multă încredere că suntem într-adevăr pe ceva care va fi benefic pentru pacienți.”

Noile descoperiri sunt publicate în jurnal Psihiatrie moleculară.

Sursa: Salk Institute