Phương pháp mới dự đoán phản hồi Lithium với độ chính xác 92 phần trăm

Từ lâu, là phương pháp điều trị đầu tiên cho chứng rối loạn lưỡng cực, lithi chỉ có hiệu quả đối với khoảng một phần ba số bệnh nhân mắc bệnh và đôi khi có thể mất tới một năm để biết liệu nó có hiệu quả hay không.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Viện Salk cho biết họ đã tìm ra cách để dự đoán, với độ chính xác 92%, những người mắc chứng lưỡng cực sẽ phản ứng với lithium. Các phát hiện xác minh khám phá của phòng thí nghiệm về cơ sở tế bào gây ra chứng rối loạn và có thể giúp những bệnh nhân sẽ đáp ứng với lithium cũng như đại đa số bệnh nhân không đáp ứng, giúp họ không phải trải qua quá trình đau đớn khi điều trị không hiệu quả.

“Điều đáng chú ý về hệ thống này là bạn không cần phải sử dụng 500 hoặc 600 tế bào từ nhiều bệnh nhân”, tác giả cao cấp, Tiến sĩ Rusty Gage, giáo sư tại Phòng thí nghiệm Di truyền của Salk cho biết. “Năm tế bào từ một bệnh nhân là đủ để xác định liệu ai đó có đáp ứng hay không phản ứng với lithi.”

Hơn năm triệu người Mỹ bị rối loạn lưỡng cực, một tình trạng tâm thần tiến triển, không được điều trị, khiến người mắc phải có nguy cơ tự tử cao. Lithium là loại thuốc ưa thích để điều trị chứng rối loạn này, nhưng không rõ tại sao nó lại hiệu quả với một số người chứ không phải những người khác.

Công trình trước đây của nhóm nghiên cứu đã đưa ra manh mối, cho thấy các tế bào thần kinh của những người bị rối loạn lưỡng cực dễ bị kích thích hơn, phát xung điện nhanh hơn các tế bào thần kinh của những người không mắc chứng rối loạn này. Các phát hiện cho thấy rằng việc duy trì tế bào thần kinh của một số người trong môi trường truyền lithi đã làm dịu tình trạng hưng phấn này.

Gage cho biết: “Vào năm 2015, chúng tôi đã phát hiện ra rằng các tế bào não của những người bị rối loạn lưỡng cực nhạy cảm với các kích thích hơn những người khác. “Kể từ đó, chúng tôi đã có thể mô tả độ nhạy đó một cách chi tiết hơn và phân biệt các mô hình rõ ràng trong tế bào thần kinh của bệnh nhân lưỡng cực, cho phép chúng tôi dự đoán ai sẽ đáp ứng với lithium và ai sẽ không.”

Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu rõ hơn về lý do tại sao, mặc dù có vẻ tăng động tương đương, tế bào thần kinh của một số bệnh nhân lưỡng cực phản ứng với lithium trong khi những người khác thì không.

Lần này, thay vì sử dụng các tế bào da, các nhà nghiên cứu đã lập trình lại các tế bào lympho (tế bào miễn dịch) từ sáu bệnh nhân lưỡng cực hoàn toàn mới, một số được biết đến là những người phản ứng với lithium. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra khả năng gây hưng phấn tương tự trong các tế bào thần kinh có nguồn gốc tế bào lympho, xác nhận kết quả trước đó của họ.

Tiến sĩ Shani Stern, một cộng sự nghiên cứu của Salk và là đồng tác giả đầu tiên của bài báo mới cho biết: “Nhưng sau đó chúng tôi bắt đầu thấy nhiều thứ hơn. “Mặc dù người phản hồi và người không trả lời đều tạo ra nhiều xung điện hơn và hoạt động tự phát, nhưng khi chúng ta xem xét các đặc tính điện sinh lý, hai nhóm này rất khác nhau”.

Các nhà nghiên cứu đã mô tả các mô hình kích hoạt điện của tất cả sáu đường tế bào thần kinh của bệnh nhân, đo chiều cao tăng đột biến, chiều rộng gai, ngưỡng kích thích phản ứng và các phẩm chất khác. Các mẫu tổng thể có sự khác biệt đáng kể ở người trả lời so với người không trả lời.

Tiến sĩ Renata Santos cho biết: “Công việc này rất thú vị bởi vì chúng tôi đã tái tạo phát hiện trước đây về khả năng kích thích tế bào thần kinh trong các tế bào thần kinh có nguồn gốc từ một nhóm bệnh nhân mới được chẩn đoán bởi một bác sĩ tâm thần khác, xác nhận tính mạnh mẽ của đặc điểm này và khả năng sử dụng nó để phát triển thuốc”. đồng tác giả đầu tiên và một cộng tác viên nghiên cứu của Salk.

Tự hỏi liệu sự khác biệt có thể dự đoán về khả năng đáp ứng của lithium hay không, các nhà nghiên cứu đã đào tạo một chương trình máy tính để nhận ra sự khác biệt giữa cấu hình của người phản hồi và người không trả lời bằng cách sử dụng các mẫu bắn của tổng số 450 tế bào thần kinh qua sáu vòng huấn luyện độc lập.

Trong mỗi vòng, họ bắt đầu lại bằng cách sử dụng tế bào thần kinh của năm bệnh nhân để huấn luyện hệ thống. Sau đó, họ đã thử nghiệm hệ thống này với các tế bào thần kinh của bệnh nhân thứ sáu, nhóm nghiên cứu đã biết về phản ứng với lithi nhưng không thông báo với chương trình. Họ lặp lại quá trình này 5 lần nữa, cho phép họ xây dựng 6 mô hình độc lập về cơ bản.

Mỗi mô hình được đào tạo dựa trên dữ liệu của năm trong số sáu bệnh nhân, mỗi lần lại để một bệnh nhân khác ra khỏi dữ liệu đào tạo, sau đó cho phép mô hình xác định bệnh nhân cuối cùng là người phản hồi hay không trả lời. Bằng cách sử dụng các mẫu kích hoạt của chỉ năm tế bào thần kinh của bất kỳ bệnh nhân nào, hệ thống xác định người đó là người phản hồi hay người không trả lời với độ chính xác 92%.

Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp của họ có thể được áp dụng cho các tế bào bạch huyết được lấy từ mẫu máu của bệnh nhân lưỡng cực để giúp xác định liệu các cá nhân cụ thể có đáp ứng với lithium hay không.

Gage nói: “Việc nhân rộng các kết quả khoa học không phải là quá gợi cảm, nhưng nó rất quan trọng. “Khi các nhà khoa học khác nhau có thể nhận được kết quả giống nhau ở các tế bào khác nhau từ những bệnh nhân khác nhau, chúng ta có thể tự tin hơn rằng chúng ta thực sự đang hướng tới điều gì đó có lợi cho bệnh nhân.”

Những phát hiện mới được công bố trên tạp chí Tâm thần học phân tử.

Nguồn: Viện Salk