מחקר מראה שמודל של אלצהיימר בכוס יכול להאיץ את פיתוח התרופות

לפני עשר שנים, חוקרים הציגו מודל חדש לחקר מחלת אלצהיימר הנקרא אלצהיימר בצלחת. המודל משתמש בתרביות של תאי מוח בוגרים התלויים בג'ל כדי לשחזר את השינויים המתרחשים במוח האנושי במשך 10 עד 13 שנים תוך שישה שבועות בלבד. אך האם מודל זה באמת משכפל את השינויים המתרחשים בחולים? במחקר חדש, מדענים במרכז הרפואי מסצ'וסטס ג'נרל בריגהאם ובית ישראל דיקונס (BIDMC) פיתחו אלגוריתם כדי להעריך באופן אובייקטיבי עד כמה מודלים של אלצהיימר משקפים במדויק את השינויים התפקודיים והגנטיים במוחם של החולים. התוצאות, שפורסמו בכתב העת Neuron, אישרו קווי דמיון מרכזיים, והוכיחו כי ניתן להשתמש במודל אלצהיימר בצלחת כדי להאיץ את ההערכה והפיתוח של תרופות חדשות.

אישור יעילות המודל

"המטרה שלנו היא למצוא את המודל הטוב ביותר שמשקף בצורה המדויקת ביותר את מה שקורה במוחם של חולי אלצהיימר. פיתחנו את המודל התלת-ממדי הזה לפני 10 שנים, וכעת יש לנו נתונים המצביעים על כך שהוא יכול להאיץ את גילוי התרופות", אמר ד"ר דו יאנג קים, ממחלקת הנוירולוגיה של בית החולים הכללי של מסצ'וסטס, אחד ממחברי המחקר.

מאחדים כוחות למאבק במחלת אלצהיימר

המחקר התאפשר הודות לשיתוף פעולה בין חוקרי מדעי המוח ומדעי המערכות שמטרתו לשפר את הטיפולים במחלת אלצהיימר. במשך עשרות שנים, בעיה מרכזית במחקר אלצהיימר הייתה המגבלות של מודלים של עכברים, שאינם משחזרים את פלאקי העמילואיד וסימנים בולטים אחרים של המחלה שנמצאו בבני אדם.

"אנו ניצבים בפני אתגר מהותי: להבין אילו דפוסים באמת לוכדים את מורכבותה של מחלת אלצהיימר במוח האנושי", אמר ד"ר וינסטון הייד, מחבר שותף של המחקר, מ-BIDMC. "על ידי העברת המיקוד מגנים בודדים למסלולים ביולוגיים, יצרנו מערכת שמשנה את האופן שבו אנו ניגשים לגילוי ובדיקת תרופות."

פלטפורמה אלגוריתמית חדשה

החוקרים פיתחו פלטפורמה חדשנית לניתוח פעילות מסלולים (IPAA) כדי לקבוע אילו מודלים משקפים בצורה הטובה ביותר שינויים תפקודיים במחלת אלצהיימר ולזהות מסלולים מרכזיים לפיתוח תרופות. במחקר, הם זיהו 83 מסלולים ביולוגיים לא מווסתים הנפוצים בדגימות מוח מחולי אלצהיימר שנפטרו ובמודלים תאיים תלת-ממדיים.

אחד המסלולים שנחקרו כהוכחת היתכנות היה p38 MAPK (מיטוגן-מופעל חלבון קינאז). באמצעות מעכב p38 MAPK שלא נבדק בעבר בחולי אלצהיימר, הצליחו החוקרים להפחית משמעותית את השינויים הפתולוגיים של אלצהיימר במודל מעבדתי, מה שהדגיש את הפוטנציאל שלו לניסויים קליניים.

הגדלה והאצת פיתוח תרופות

מודל "אלצהיימר בצלחת", יחד עם אלגוריתם ה-IPAA, אפשר לחוקרים לבדוק מספר תרופות בו זמנית. מאות תרופות ותרכובות טבעיות שאושרו כבר נבדקו, מה שפתח את הדלת לניסויים קליניים.

"כעת יש לנו מערכת שמאפשרת לנו לא רק לבדוק במהירות תרופות חדשות, אלא גם לחזות אילו מהן יהיו היעילות ביותר", אמר ד"ר רודולף טנזי, מנהל מרכז מקנס לבריאות המוח.

עתיד המחקר

התקדמויות אלו מקרבות את הרפואה לפיתוח תרופות יעילות למחלת אלצהיימר ומזרזות את כניסתן לחולים. גישות חדשות המשלבות טכנולוגיות מידול מתקדמות ואנליטיקה אלגוריתמית מבטיחות לקדם משמעותית את המאבק במחלה מורכבת זו.

המחקר פורסם בכתב העת Neuron.