Обладают ли эти два препарата от рака необходимой эффективностью для победы над болезнью Альцгеймера?

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Института Гладстона выявили два противораковых препарата, которые, как ожидается, обратят вспять изменения, происходящие в мозге при болезни Альцгеймера , потенциально замедляя или даже полностью устраняя её симптомы. Результаты исследования были опубликованы в понедельник в журнале Cell.

В исследовании сначала анализировалось, как болезнь Альцгеймера влияет на экспрессию генов в отдельных клетках мозга. Затем исследователи искали препараты, уже одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), которые вызывают противоположные изменения экспрессии генов.

Они специально искали препараты, которые могли бы обратить вспять изменения в экспрессии генов в нейронах и других типах клеток мозга, называемых глией, которые все повреждаются или изменяются при болезни Альцгеймера.

Затем исследователи проанализировали миллионы электронных медицинских карт, чтобы показать, что пациенты, принимавшие некоторые из этих препаратов в рамках лечения других заболеваний, были менее склонны к развитию этого нейродегенеративного заболевания.

Когда они протестировали комбинацию двух ведущих препаратов (оба противораковых) на мышиной модели болезни Альцгеймера, они замедлили дегенерацию мозга у мышей и даже восстановили их способность запоминать .

«Болезнь Альцгеймера связана со сложными изменениями в мозге, что затрудняет её изучение и лечение, но наши вычислительные инструменты открыли возможность непосредственного решения этой сложной проблемы», — сказала Марина Сирота, доктор философии, исполняющая обязанности директора Института вычислительных медицинских наук имени Бакара при Калифорнийском университете в Сан-Франциско, профессор педиатрии и соавтор статьи. «Мы рады, что наш вычислительный подход привёл нас к созданию потенциальной комбинированной терапии болезни Альцгеймера на основе существующих препаратов, одобренных FDA».

Болезнь Альцгеймера поражает 7 миллионов человек в США. В Испании этим заболеванием страдают около 800 000 человек , и ежегодно диагностируется около 40 000 новых случаев. Болезнь вызывает неуклонное снижение когнитивных способностей, способности к обучению и памяти. Однако десятилетия исследований привели к появлению лишь двух препаратов, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) , ни один из которых не способен существенно замедлить это ухудшение.

«Болезнь Альцгеймера, вероятно, является результатом многочисленных изменений во многих генах и белках, которые в совокупности нарушают здоровье мозга. Это создаёт трудности для разработки методов лечения, поскольку традиционно разрабатывался один препарат для одного гена или белка, вызывающего заболевание», — сказал Ядун Хуан, доктор философии, главный исследователь и директор Центра трансляционных исследований в Гладстоне, профессор неврологии и патологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско и один из старших авторов статьи.

Группа исследователей собрала общедоступные данные трёх исследований мозга, в которых измерялась экспрессия генов в отдельных клетках мозга умерших доноров с этим заболеванием и без него. Они использовали эти данные для создания сигнатур экспрессии генов болезни Альцгеймера в нейронах и глиальных клетках.

Исследователи сравнили эти сигнатуры с найденными в Карте связей — базе данных результатов испытаний воздействия тысяч препаратов на экспрессию генов в клетках человека.

Из 1300 препаратов 86 обратили экспрессию генов, характерных для болезни Альцгеймера, в одном типе клеток, а 25 — в нескольких типах клеток мозга. Однако только 10 из них были одобрены FDA для применения у людей.

Изучив записи, размещенные в хранилище данных UC Health Data Warehouse, которое включает анонимную информацию о состоянии здоровья 1,4 миллиона человек старше 65 лет, группа обнаружила, что некоторые из этих препаратов, по-видимому, со временем снижали риск развития болезни Альцгеймера.

«Благодаря всем этим существующим источникам данных мы сократили количество препаратов с 1300 до 86, затем до 10, а затем и до всего лишь 5», — сказал Яцяо Ли, доктор философии, бывший аспирант Калифорнийского университета в Сан-Франциско, работавший в лаборатории Сироты, а теперь занимающий постдокторантскую должность в лаборатории Хуана в Гладстоне и являющийся ведущим автором статьи. «В частности, обширный массив данных, собранных во всех медицинских центрах Калифорнийского университета, позволил нам напрямую определить наиболее перспективные препараты. Это похоже на имитацию клинического исследования», — заключает он.

Ли, Хуан и Сирота выбрали два противораковых препарата из пяти лучших кандидатов для лабораторных испытаний. Они предсказали, что один из них, летрозол , будет лечить болезнь Альцгеймера в нейронах, а другой, иринотекан , будет способствовать развитию глиальных клеток. Летрозол обычно используется для лечения рака молочной железы ; иринотекан — для лечения рака толстой кишки и лёгких .

Команда использовала мышиную модель агрессивной формы болезни Альцгеймера с множественными сопутствующими мутациями. По мере старения у мышей проявлялись симптомы, похожие на симптомы болезни Альцгеймера, и их лечили одним или обоими препаратами.

Сочетание обоих методов лечения рака обратило вспять многочисленные проявления болезни Альцгеймера у животных, устранило сигнатуры экспрессии генов в нейронах и глиальных клетках, которые появлялись с прогрессированием заболевания, уменьшило как образование токсичных белковых скоплений, так и дегенерацию мозга и, что самое важное, восстановило память .

«Очень волнительно наблюдать за подтверждением вычислительных данных на широко используемой мышиной модели болезни Альцгеймера», — сказал Хуан. Он надеется, что исследование вскоре перейдёт в стадию клинических испытаний, и команда сможет напрямую протестировать комбинированную терапию на пациентах с болезнью Альцгеймера.

«Если совершенно независимые источники данных, такие как данные об экспрессии генов в отдельных клетках и истории болезни, помогут нам найти те же пути и те же препараты, а затем разрешить болезнь Альцгеймера с помощью генетической модели, то, возможно, мы на правильном пути. Мы надеемся, что это быстро воплотится в реальное решение для миллионов пациентов с болезнью Альцгеймера», — заключает Сирота.