Мини-мозги выявили чёткие мозговые сигналы шизофрении и биполярного расстройства
Исследователи обнаружили уникальные паттерны электрической активности в органоидах мозга, выращенных из клеток пациентов, что позволяет с высокой точностью идентифицировать эти психические заболевания и открывает путь к персонализированному тестированию лекарств
Короткое резюме
Учёные вырастили в лаборатории миниатюрные органоиды мозга из клеток пациентов с шизофренией и биполярным расстройством, а также здоровых людей, и проанализировали их электрическую активность. С помощью машинного обучения они выявили специфические паттерны нейронных сигналов, выступающие в качестве биомаркеров этих заболеваний. На основе одних только электрических характеристик им удалось правильно идентифицировать органоиды, полученные от пациентов, в 83% случаев, а после мягкой электрической стимуляции — в 92%.
Диагностика шизофрении и биполярного расстройства сегодня крайне сложна, поскольку не существует чётких биологических маркеров, и врачи полагаются на клиническую оценку, а лечение часто проходит методом проб и ошибок. Органоиды, содержащие различные типы нейронных клеток префронтальной коры и даже производящие миелин, позволили впервые наблюдать, как на молекулярном уровне нарушается электрическая коммуникация нейронов при этих заболеваниях, выявляя сложные изменения в спайках и синхронизации сигналов.
Это открытие прокладывает путь к более точной диагностике и персонализированному лечению. Исследователи уже сотрудничают с клиницистами, собирая больше образцов, чтобы тестировать на органоидах различные концентрации препаратов и определять, какие из них могут восстановить здоровую нейронную активность. В перспективе это может позволить подбирать эффективное лекарство для пациента до начала лечения, избегая длительного периода проб и ошибок, особенно актуального для таких препаратов, как клозапин, к которому резистентны около 40% пациентов с шизофренией.
Электрические биомаркеры заболеваний
В органоидах мозга выявлены специфические паттерны электрической активности (изменения спайков и синхронизации), которые служат надёжными биомаркерами для различения шизофрении, биполярного расстройства и здорового состояния с точностью до 92%
Платформа для моделирования болезней
Органоиды, выращенные из клеток пациентов, воспроизводят ключевые аспекты префронтальной коры и позволяют изучать нарушения нейронной коммуникации на молекулярном уровне в контролируемых лабораторных условиях
Потенциал для персонализированной медицины
Технология открывает возможность тестировать лекарства и их концентрации на органоидах, выращенных из клеток конкретного пациента, до назначения лечения, чтобы найти наиболее эффективную терапию
Решение проблемы диагностики и лечения
Исследование предлагает потенциальный объективный метод диагностики психических заболеваний, который может заменить или дополнить текущий субъективный клинический подход и длительный метод проб и ошибок в подборе препаратов
Текст сгенерирован с использованием ИИ
