Ученые из Университета Джонса Хопкинса разработали модель, которая может предсказать реакцию пациента с болезнью Альцгеймера на препараты для борьбы с психоневрологическими симптомами. В основе модели – органоиды, миниатюрные структуры мозга, выращенные в лаборатории из клеток самих пациентов.
Исследователи брали образцы крови у людей с болезнью Альцгеймера и у здоровых доноров. Эти клетки перепрограммировали в стволовые, а затем вырастили из них сотни органоидов заднего мозга. Этот отдел мозга участвует в выработке серотонина – нейромедиатора, который служит мишенью для многих антидепрессантов.
Затем органоиды обработали эсциталопрамом – распространенным препаратом, который часто назначают при болезни Альцгеймера для снижения тревожности и депрессии. Модели, созданные из клеток разных пациентов, отреагировали на лекарство неодинаково. В некоторых препарат активировал белковые пути, связанные с передачей серотонинового сигнала, – именно на это и рассчитано его действие. Другие же органоиды почти не показали молекулярного ответа.
Такой подход, по мнению авторов, в будущем позволит подбирать персонализированную терапию. Врачи смогут заранее определять, каким группам пациентов тот или иной препарат поможет с большей вероятностью, исходя из молекулярных особенностей их заболевания.
Команда также выяснила, что органоиды выделяют внеклеточные везикулы – микроскопические частицы с белками внутри. Анализ показал, что белковый состав этих везикул у органоидов от пациентов с болезнью Альцгеймера отличается от контрольной группы. После обработки антидепрессантом он менялся, отражая реакцию самого органоида. Белки в этих частицах могут стать новыми биомаркерами для диагностики, определения стадии болезни и оценки эффективности лечения.
В планах ученых – создать более сложные органоиды с иммунными клетками и аналогами сосудов, чтобы точнее имитировать живую ткань мозга. Исследователи подчеркивают, что работа представляет собой ранний этап на пути к внедрению этого подхода в клиническую практику.
