دراسة تُظهر أن نموذج "الزهايمر في كوب" يمكن أن يسرع من تطوير الدواء

قبل عشر سنوات، قدّم الباحثون نموذجًا جديدًا لدراسة مرض الزهايمر يُسمى "الزهايمر في طبق". يستخدم هذا النموذج مزارع خلايا دماغية ناضجة مُعلّقة في هلام لإعادة تمثيل التغيرات التي تحدث في دماغ الإنسان على مدى 10 إلى 13 عامًا في ستة أسابيع فقط. ولكن هل يُحاكي هذا النموذج التغيرات التي تحدث لدى المرضى حقًا؟ في دراسة جديدة، طوّر علماء في مركز ماساتشوستس العام بريغهام وبيث إسرائيل ديكونيس الطبي (BIDMC) خوارزمية لتقييم مدى دقة نماذج الزهايمر في عكس التغيرات الوظيفية والجينية في أدمغة المرضى بشكل موضوعي. وقد أكدت النتائج، المنشورة في مجلة نيورون، أوجه التشابه الرئيسية، مُثبتةً إمكانية استخدام نموذج "الزهايمر في طبق" لتسريع تقييم وتطوير أدوية جديدة.

تأكيد فعالية النموذج

قال الدكتور دو يونغ كيم، المؤلف المشارك في الدراسة، من قسم الأعصاب بمستشفى ماساتشوستس العام: "هدفنا هو إيجاد أفضل نموذج يعكس بدقة ما يحدث في أدمغة مرضى الزهايمر. لقد طورنا هذا النموذج ثلاثي الأبعاد قبل عشر سنوات، والآن لدينا بيانات تشير إلى أنه قد يُسرّع اكتشاف الأدوية".

توحيد الجهود لمحاربة مرض الزهايمر

أُجريت الدراسة بفضل تعاون بين باحثين في علم الأعصاب وعلوم الأنظمة، بهدف تحسين علاجات مرض الزهايمر. لعقود، كانت إحدى المشكلات الرئيسية في أبحاث مرض الزهايمر هي محدودية نماذج الفئران، التي لا تُعيد إنتاج لويحات الأميلويد وغيرها من السمات المميزة للمرض الموجودة لدى البشر.

قال الدكتور وينستون هايد، الباحث المشارك في الدراسة من المركز الطبي بجامعة بيتسبرغ (BIDMC): "نواجه تحديًا جوهريًا يتمثل في فهم الأنماط التي تُجسّد بالفعل تعقيد مرض الزهايمر في الدماغ البشري". وأضاف: "بتحويل التركيز من الجينات الفردية إلى المسارات البيولوجية، أنشأنا نظامًا يُغيّر طريقة تعاملنا مع اكتشاف الأدوية واختبارها".

منصة خوارزمية جديدة

طوّر الباحثون منصةً مبتكرةً لتحليل نشاط المسارات (IPAA) لتحديد النماذج التي تعكس التغيرات الوظيفية في مرض الزهايمر على النحو الأمثل، ولتحديد المسارات الرئيسية لتطوير الأدوية. في الدراسة، حددوا 83 مسارًا بيولوجيًا مُختلًا مشتركًا بين عينات أدمغة مرضى الزهايمر المتوفين والنماذج الخلوية ثلاثية الأبعاد.

كان أحد المسارات التي دُرست كإثباتٍ للمفهوم هو بروتين كيناز p38 MAPK (بروتين كيناز المنشط بالميتوجين). باستخدام مثبط بروتين كيناز p38 MAPK، الذي لم يُختبر سابقًا لدى مرضى الزهايمر، تمكن الباحثون من الحدّ بشكل ملحوظ من التغيرات المرضية للزهايمر في نموذجٍ مختبري، مما يُبرز إمكاناته في التجارب السريرية.

توسيع نطاق وتسريع تطوير الأدوية

مكّن نموذج "ألزهايمر في طبق"، إلى جانب خوارزمية IPAA، الباحثين من اختبار عدة أدوية في آنٍ واحد. وقد تم بالفعل اختبار مئات الأدوية المعتمدة والمركبات الطبيعية، مما يفتح الباب أمام التجارب السريرية.

وقال الدكتور رودولف تانزي، مدير مركز ماكانس لصحة الدماغ: "لدينا الآن نظام لا يسمح لنا باختبار الأدوية الجديدة بسرعة فحسب، بل يسمح لنا أيضًا بالتنبؤ بالأدوية الأكثر فعالية".

مستقبل البحث

تُقرّب هذه التطورات الطب من تطوير أدوية فعّالة لمرض الزهايمر، وتُسرّع من طرحها على المرضى. وتُبشّر مناهج جديدة تجمع بين تقنيات النمذجة المتقدمة والتحليلات الخوارزمية بإحراز تقدم كبير في مكافحة هذا المرض المُعقّد.

ونشرت الدراسة في مجلة نيورون.