W najnowszej analizie opublikowanej przez kardiologa Erika Topola podkreślono rolę tych wskaźników w wykrywaniu wczesnych objawów choroby, co otwiera możliwość prognozowania diagnozy i dostosowania strategii leczenia.
Osiągnięcia w dziedzinie wczesnej diagnostyki choroby Alzheimera radykalnie zmieniają podejście do leczenia tej choroby. Ponad 57 milionów ludzi na całym świecie cierpi na demencję, a według szacunków Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) do 2050 roku liczba ta wzrośnie do 139 milionów.
Na chorobę Alzheimera przypada od 60% do 70% przypadków zachorowań na świecie. W świetle tych wyzwań najnowsze odkrycia naukowe obiecują radykalną zmianę metod i terminów diagnozowania choroby, otwierając drogę do spersonalizowanej i mniej inwazyjnej medycyny.
Możliwość wykrycia wczesnych objawów choroby Alzheimera na podstawie analizy krwi nie jest już tylko hipotetyczną hipotezą. Kompleksowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Nature i rozpowszechnione przez kardiologa Erika Topola, pokazuje, w jaki sposób biomarkery krwi , w szczególności białko osocza p-tau217 , stają się obiecującym narzędziem do diagnozowania tej choroby.
Praca, na którą zwrócił uwagę Topol, została przeprowadzona pod kierownictwem Henrika Zetterberga z Uniwersytetu w Göteborgu i Barbary Bendlin z Uniwersytetu Wisconsin w Madison. Eksperci ci stwierdzili: „Liczne badania pokazują, że najbardziej obiecującym biomarkerem choroby Alzheimera jest p-tau217 w osoczu, który odzwierciedla aspekty związane z chorobą i dostarcza informacji o reakcji neuronów, pozwalającej przewidzieć neurodegenerację”.
W przeglądzie zatytułowanym „Biomarkery płynów biologicznych w chorobie Alzheimera i innych demencjach neurodegeneracyjnych” omówiono potencjał biomarkerów osocza w zakresie transformacji badań i opieki zdrowotnej. Jak zauważają eksperci w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature, „biomarkery oparte na płynach biologicznych zmieniły badania i leczenie chorób neurodegeneracyjnych, dostarczając informacji na temat molekularnych podstaw choroby Alzheimera i innych demencji neurodegeneracyjnych”.
W tekście podkreślono, że zoptymalizowane technologie umożliwiają wykrywanie cząsteczek związanych z procesami neurodegeneracyjnymi w minimalnych stężeniach we krwi, co rozszerza możliwości diagnostyki nieinwazyjnej i ułatwia wczesne skierowanie na leczenie.
Fundacja Pascuala Maragala stwierdza: „Biomarkery to biologiczne wskaźniki wykorzystywane do pomiaru i analizy normalnych procesów zachodzących w organizmie, stanów patologicznych lub reakcji na leczenie. W przypadku choroby Alzheimera biomarkery odgrywają ważną rolę, umożliwiając wczesną diagnostykę, nawet przed pojawieniem się pierwszych objawów, a także śledzenie postępów choroby i ocenę skuteczności potencjalnych metod leczenia”.
Dodatkowe badania nad biomarkerami i chorobą Alzheimera
Dzięki biomarkerom wczesna diagnostyka choroby Alzheimera przechodzi potencjalną zmianę paradygmatu: lekarze będą mogli wykrywać początkowe objawy i określać postęp choroby bez konieczności stosowania jako pierwszej opcji inwazyjnych procedur, takich jak nakłucie lędźwiowe w celu pobrania płynu mózgowo-rdzeniowego lub objętościowe badania neuroobrazowe. Oznacza to, że badania krwi przybliżają potwierdzenie diagnozy do rutynowej praktyki klinicznej.
Opracowanie dokładnych badań krwi nie ogranicza się do p-tau217. Wspólny pomiar pTau 217 i β-amyloidu 1-42 w osoczu pozwala stwierdzić obecność blaszek w mózgu, które są uważane za jedną z charakterystycznych cech choroby Alzheimera. Jednak te nowe metody nadal muszą pokonać trudności wynikające z indywidualnych czynników biologicznych, które mogą wpływać na interpretację wyników, co jest centralnym aspektem współczesnego programu badawczego.
Wcześniej w czasopiśmie JAMA Neurology opublikowano wieloośrodkowe badanie , w którym wzięło udział ponad 2500 pacjentów z klinik w Korei Południowej, a próbki analizowano na trzech międzynarodowych platformach analizy ilościowej . W badaniu oceniano różne strategie optymalizacji dokładności diagnostyki i obniżenia kosztów. Porównano trzy podejścia: standardową wartość progową, wartości progowe skorygowane dla różnych podgrup biologicznych oraz strategię podwójnej wartości progowej, w której dodaje się pośrednią strefę „niepewności diagnostycznej”.
Wyniki pokazują, że dostosowanie wartości referencyjnych p-tau217 do cech pacjenta, takich jak niewydolność nerek, niedokrwistość lub otyłość, zwiększa dokładność diagnostyczną i efektywność ekonomiczną. Na przykład u osób z przewlekłą chorobą nerek spersonalizowanie progu diagnostycznego zwiększyło dokładność z 0,65 do 0,83 , zmniejszając potrzebę dodatkowych badań. U pacjentów z niedokrwistością korekta zwiększyła dokładność z 0,80 do 0,86 , chociaż częstsze stosowanie dodatkowych badań częściowo zniwelowało te korzyści.
W przypadku osób z otyłością dwuetapowe podejście z „szarą strefą” wykazało znaczące korzyści zarówno pod względem dokładności, jak i efektywności ekonomicznej. Jednak strategia ta doprowadziła do uzyskania wyników pośrednich w 12–39% przypadków w różnych podgrupach, co zwiększyło potrzebę przeprowadzenia badań potwierdzających, z wyjątkiem przypadków otyłości, gdzie korzyści pozostały niezmienione.
Wyniki te potwierdzają znaczenie spersonalizowanej diagnostyki. Dostosowanie parametrów biomarkerów do profilu biologicznego optymalizuje wiarygodność analiz krwi i zmniejsza koszty opieki zdrowotnej. Według autorów badania opublikowanego w czasopiśmie JAMA Neurology , spersonalizowana medycyna we wczesnej diagnostyce choroby Alzheimera zwiększa wartość prognostyczną testów, zwłaszcza biorąc pod uwagę różnorodność biologiczną populacji.
Zainteresowanie biomarkerami w płynach biologicznych wykracza poza wczesną diagnostykę. Znaczące osiągnięcia, takie jak opracowanie przeciwciał monoklonalnych przeciwko beta-amyloidowi, pokazują, jak dokładne wykrywanie odpowiednich zmian molekularnych otwiera drzwi nie tylko do diagnostyki, ale także do nowych molekularnych strategii profilaktyki i leczenia . Wykorzystanie biomarkerów pomaga w selekcji pacjentów do badań klinicznych i monitorowaniu odpowiedzi na eksperymentalne metody leczenia.
Przez wiele lat diagnoza choroby Alzheimera była stawiana wyłącznie na podstawie kryteriów klinicznych i występowania objawów poznawczych. Jednak integracja biomarkerów ujawniła istnienie fazy przedklinicznej: uszkodzenie mózgu rozpoczyna się na długo przed pojawieniem się objawów, w tak zwanej „fazie bezobjawowej”.
Zgodnie z informacjami przedstawionymi w przeglądzie czasopisma Nature , możliwość wykrycia tych zmian w mózgu poprzez analizę biomarkerów we krwi lub płynie mózgowo-rdzeniowym jest siłą napędową strategii profilaktycznych. Celem jest spowolnienie lub opóźnienie postępu demencji u osób, które nie wykazują jeszcze objawów klinicznych, ale mają już wykrywalne nieprawidłowości w mózgu.
Przydatność biomarkerów rozciąga się również na inne obszary. Oprócz cząsteczek i białek obecnych we krwi, zmiany można wizualizować za pomocą takich metod obrazowania, jak pozytronowa tomografia emisyjna (PET), która pozwala ocenić blaszki amyloidowe lub aktywację komórek glejowych. Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature nie tylko omawia już stosowane biomarkery, ale także zawiera praktyczne zalecenia dotyczące ich interpretacji w codziennej praktyce klinicznej.
Opracowanie metod analizy umożliwiających rozróżnienie specyficznych form białka tau stanowi kolejny kierunek badań mający na celu przezwyciężenie istniejących ograniczeń i poprawę wczesnej diagnostyki choroby Alzheimera. Taka różnicacja pozwoli lepiej zrekompensować wpływ indywidualnej zmienności biologicznej, która stanowi poważny problem przy ekstrapolacji badań populacyjnych na praktykę kliniczną.
Biomarkery nie tylko pozwalają wykryć chorobę, ale także pomagają ocenić postęp degeneracji mózgu i skuteczność potencjalnych metod leczenia. Według danych Fundacji Pascuala Maragala, do ich zastosowania klinicznego konieczne są liczne badania kohortowe na dużą skalę, które z czasem potwierdzą ich wiarygodność w wykrywaniu chorób.
Do niedawna uważano, że choroba Alzheimera zaczyna się od pojawienia się objawów. Obecnie, wraz z rozszerzeniem stosowania biomarkerów, sytuacja ulega zmianie: pierwsze oznaki można wykryć na dziesięć lat przed pojawieniem się pierwszych objawów . Informacja ta ma kluczowe znaczenie dla profilaktyki, ponieważ pozwala na interwencję na najwcześniejszym etapie i potencjalną zmianę przebiegu choroby.
Istnieją jednak kluczowe niuanse: nie u wszystkich osób, u których obserwuje się zmiany w jednym lub kilku biomarkerach, koniecznie rozwiną się kliniczne objawy choroby Alzheimera. Podkreśla to konieczność interpretacji wyników w połączeniu z oceną kliniczną i innymi dodatkowymi badaniami, aby uniknąć nadmiernej diagnostyki lub niepotrzebnego leczenia.
Zgodnie z najbardziej znaczącymi przełomowymi osiągnięciami, badania przeprowadzone przez Thomasa R. Gilarte i jego zespół w Kolegium Zdrowia Publicznego i Pracy Socjalnej im. Roberta Stempela przy Międzynarodowym Uniwersytecie Florydy (FIU) wykazały, że TSPO , białko translokacyjne o masie 18 kDa, może być początkowym biomarkerem neurozapalenia związanego z chorobą Alzheimera. Odkrycie to, uzyskane w wyniku badań na modelach zwierzęcych i próbkach ludzkich z wczesnymi mutacjami genetycznymi, podkreśla, że neurozapalenie jest bardzo prymitywnym zjawiskiem w naturalnym przebiegu choroby.
TSPO występuje w mózgu w niskich stężeniach, ale jego poziom znacznie wzrasta w przypadku zaburzenia równowagi w mózgu, jak ma to miejsce w przypadku zapalenia neuronów związanego z chorobą Alzheimera. Można go uwidocznić za pomocą skanowania PET, gdzie dotknięte obszary nabierają wyraźnego czerwono-pomarańczowego odcienia, co pozwala wykryć zapalenie mózgu jeszcze przed wystąpieniem zaburzeń poznawczych.
W zastosowanym modelu zwierzęcym, transgenicznych myszach 5XFAD , wzrost poziomu TSPO zbiegł się w czasie z pojawieniem się pierwszych blaszek amyloidowych w obszarze mającym istotne znaczenie dla pamięci — subkulumie. Wzrost ten można było wykryć u myszy już w wieku 1,5 miesiąca , wiele miesięcy przed pojawieniem się jakichkolwiek objawów behawioralnych. U samic problemy poznawcze pojawiły się w wieku siedmiu miesięcy, a u samców – w wieku dwunastu miesięcy.
Szczegółowa analiza wykazała, że podwyższony poziom TSPO był spowodowany głównie wzrostem populacji aktywowanych komórek mikrogleju, zwłaszcza tych, które znajdują się w bezpośrednim kontakcie z blaszkami amyloidowymi. Chociaż astrocyty wykazywały pewne oznaki aktywacji, nie zaobserwowano znaczącego wzrostu poziomu TSPO, jak wyjaśniają autorzy.
Wiarygodność tych wyników została potwierdzona po obserwacji w pośmiertnych próbkach tkanek mózgu człowieka, w szczególności w przypadkach mutacji PSEN1-E280A , że charakter wzrostu poziomu TSPO był również związany z mikroglejem mającym kontakt z blaszkami. Według Thomasa R. Gilarte „neurozapalenie jest bardzo wczesnym zjawiskiem w chorobie Alzheimera, które ma wpływ na jej początek”. Jeśli TSPO można wykorzystać do wykrywania choroby Alzheimera we wczesnym stadium, może to „spowolnić postęp choroby lub opóźnić pojawienie się objawów o pięć do sześciu lat”, co znacznie poprawi jakość życia pacjentów.
Pomimo znaczenia tego odkrycia, sama grupa badawcza wskazuje na pewne ograniczenia: badanie opierało się na modelach zwierzęcych i niewielkiej liczbie próbek tkanki ludzkiej, z których wszystkie odpowiadały wczesnym formom genetycznym choroby i wszystkie pochodziły od mężczyzn. Podkreśla to potrzebę rozszerzenia badań na inne populacje i szerszy zakres typów choroby Alzheimera, w tym formy o późnym początku. Martinez-Perez , członek zespołu, rozpoczął już nowy etap analizy tkanek mózgu ludzkiego z przypadków późnego początku choroby, aby potwierdzić i rozszerzyć te wyniki.
Kliniczna walidacja biomarkerów wymaga rygorystycznych i długotrwałych procesów. Dopiero po potwierdzeniu ich wiarygodności diagnostycznej można je w pełni wdrożyć do rutynowej praktyki. Chociaż ich zastosowanie jest nadal przedmiotem szeroko zakrojonych badań, biomarkery dostarczają ważnych wskazówek dotyczących profilaktyki i leczenia choroby Alzheimera.
Te biologiczne wskaźniki mogą przybierać różne formy: cząsteczki, białka lub zmiany anatomiczne wykrywalne za pomocą metod obrazowania. Stanowią one podstawę cichej rewolucji w rozumieniu i leczeniu choroby Alzheimera, pomagając w wykrywaniu, monitorowaniu postępów i obiektywnej ocenie zarówno eksperymentalnych, jak i zatwierdzonych metod leczenia, aby złagodzić wpływ choroby na miliony ludzi i instytucje, które im pomagają.
