מדענים מוצאים דרך להפוך את השינויים במוח של אלצהיימר בעזרת תרופות לסרטן

מדענים מאוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו וממכוני גלדסטון זיהו תרופות נוגדות סרטן שעשויות להפוך את השינויים המתרחשים במוח במחלת אלצהיימר, ובכך להאט או אף להפוך את תסמיניה.

במחקר שפורסם ב- Cell, מדענים השוו את חתימת ביטוי הגנים של מחלת אלצהיימר עם שינויים הנגרמים על ידי 1,300 תרופות שאושרו ומצאו שילוב של שתי תרופות לסרטן שיכולות לטפל בצורה הנפוצה ביותר של דמנציה.

המחקר ניתח תחילה כיצד מחלת אלצהיימר משנה את ביטוי הגנים בתאים בודדים במוח האנושי. לאחר מכן חיפשו החוקרים תרופות קיימות, שכבר אושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), הגורמות לשינויים הפוכים בביטוי הגנים.

הם חיפשו ספציפית תרופות שיכולות להפוך שינויים בביטוי גנים בנוירונים ובסוגים אחרים של תאי מוח הנקראים גליה שניזוקו או משתנים במחלת אלצהיימר.

לאחר מכן, החוקרים ניתחו מיליוני רשומות רפואיות אלקטרוניות והראו כי חולים שנטלו חלק מהתרופות הללו כחלק מהטיפול שלהם במצבים אחרים היו בסיכון נמוך יותר לפתח מחלת אלצהיימר.

כאשר בדקו שילוב של שתי התרופות המובילות - שתיהן חומרים נוגדי סרטן - במודל עכבר של מחלת אלצהיימר, הוא הפחית את ניוון המוח בעכברים ואף שיקם את יכולת הזיכרון שלהם.

"מחלת אלצהיימר כרוכה בשינויים מורכבים במוח שהקשו על המחקר והטיפול בה, אך כלי החישוב שלנו פתחו את הדלת לטיפול ישיר במורכבות זו", אמרה ד"ר מרינה סירוטה, מנהלת בפועל של מכון בכרך למדעי הבריאות החישוביים ב-UCSF, פרופסור לרפואת ילדים ושותפה לכתיבת המאמר. "
אנו נרגשים מכך שהגישה החישובית שלנו הובילה אותנו לטיפול משולב פוטנציאלי למחלת אלצהיימר המבוסס על תרופות קיימות שאושרו על ידי ה-FDA."

ביג דאטה מחולים ותאים מצביע על טיפול חדש לאלצהיימר

מחלת אלצהיימר משפיעה על 7 מיליון איש בארה"ב וגורמת לירידה מתמדת בתפקוד הקוגניטיבי, בלמידה ובזיכרון. עם זאת, עשרות שנים של מחקר הניבו רק שתי תרופות שאושרו על ידי ה-FDA, שאף אחת מהן לא יכולה להאט משמעותית את הירידה.

"מחלת אלצהיימר היא ככל הנראה תוצאה של שינויים מרובים בגנים וחלבונים רבים הפועלים יחד כדי לשבש את בריאות המוח", אמר ד"ר יאדונג הואנג, מדען בכיר ומנהל מרכז המחקר התרגומי גלדסטון, פרופסור לנוירולוגיה ופתולוגיה ב-UCSF, ושותף לכתיבת המאמר.
"זה הופך את פיתוח התרופות למאתגר ביותר, שכן באופן מסורתי תרופות תוכננו כך שיתמקדו בגן או חלבון יחיד הגורם למחלה."

הצוות השתמש בנתונים הזמינים לציבור משלושה מחקרי מוח על מחלת אלצהיימר, אשר מדדו ביטוי גנים בתאי מוח בודדים מתורמים שנפטרו עם ובלי אלצהיימר. הם השתמשו בנתונים אלה כדי ליצור חתימות ביטוי גנים לאלצהיימר בנוירונים ובגליה.

לאחר מכן השוו החוקרים את החתימות הללו עם תוצאות ממסד הנתונים Connectivity Map, המכיל נתונים על השפעות אלפי תרופות על ביטוי גנים בתאים אנושיים.

מתוך 1,300 תרופות:

• 86 הפכו את חתימת ביטוי הגן של מחלת אלצהיימר בסוג תא אחד.
• 25 הפכו זאת בכמה סוגים של תאי מוח.
• רק 10 תרופות אלו אושרו לשימוש בבני אדם על ידי ה-FDA.

הצוות ניתח נתונים ממאגר הנתונים הבריאותי של UC (מידע אנונימי על 1.4 מיליון אנשים מעל גיל 65), ומצא כי נראה כי מספר מהתרופות הללו הפחיתו את הסיכון לפתח מחלת אלצהיימר לאורך זמן.

"עם כל מקורות הנתונים הקיימים, צמצמנו את הרשימה מ-1,300 תרופות ל-86, אחר כך ל-10, ולבסוף לחמש", אמר ד"ר יאקיאו לי, סטודנט לתואר שני לשעבר במעבדה של סירוטה ב-UCSF, כיום עמית פוסט-דוקטורט במעבדה של הואנג בגלדסטון והמחבר הראשי של המאמר.
"הנתונים העשירים במיוחד שנאספו על ידי כל המרכזים הרפואיים של UC הצביעו עלינו מיד על התרופות המבטיחות ביותר. זה קצת כמו ניסוי קליני מדומה."

טיפול משולב מוכן לשלב הבא

לי, הואנג וסירוטה בחרו שתי תרופות נגד סרטן מתוך חמשת המועמדים המובילים לבדיקות מעבדה. הם שיערו שתרופה אחת, לטרוזול, עשויה לסייע לנוירונים, והשנייה, אירינוטקן, עשויה לסייע לגליה. לטרוזול משמש בדרך כלל לטיפול בסרטן השד, ואירינוטקן משמש לטיפול בסרטן המעי הגס והריאות.

הצוות השתמש במודל עכבר של מחלת אלצהיימר אגרסיבית עם מספר מוטציות הקשורות למחלה. ככל שהעכברים הזדקנו, הם פיתחו תסמינים דמויי אלצהיימר וטופלו באחת התרופות או בשתיהן.

השילוב של שתי תרופות נוגדות סרטן הפך מספר היבטים של מחלת אלצהיימר במודל חיה זה. הוא ביטל את חתימות ביטוי הגנים בנוירונים ובגליה שהופיעו ככל שהמחלה התקדמה. הוא הפחית את היווצרותם של גושי חלבון רעילים ואת ניוון המוח. ובעיקר, הוא שיקם את הזיכרון.

"מרגש לראות את הנתונים החישוביים מאושרים במודל עכברים נפוץ של מחלת אלצהיימר", אמר הואנג. הוא מצפה שהמחקר יעבור בקרוב לניסוי קליני לבחינת טיפול משולב ישירות בחולים.

"אם מקורות נתונים בלתי תלויים לחלוטין, כמו נתוני ביטוי גנים בתאים בודדים ורשומות רפואיות, יצביעו על אותם מסלולים ואותן תרופות, ואז תרופות אלו יעילות במודל גנטי של מחלת אלצהיימר, אז אולי אנחנו באמת בדרך הנכונה", אמר סירוטה.
"אנו מקווים שניתן יהיה לתרגם זאת במהירות לפתרון אמיתי עבור מיליוני חולי אלצהיימר."