Ученые подтвердили эффективность моделей стволовых клеток при неврологических заболеваниях
Международная команда нейробиологов, чья работа опубликована в рецензируемом журнале Genomic Press, представила набор валидных критериев для оценки моделей на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Эти подходы способны изменить принципы лабораторного моделирования тяжёлых заболеваний головного мозга и ускорить перевод исследований в клиническую практику.
Нейропсихиатрические расстройства, затрагивающие более трёх миллиардов человек по всему миру, остаются серьёзным вызовом для медицины. Несмотря на успехи в выявлении генетических причин таких состояний, применение этих знаний на практике часто откладывается. Пациенты продолжают ожидать точной и персонализированной терапии.
Под руководством доктора Наэля Надифа Касри из Медицинского центра Университета Радбауд предложен новый стандарт работы с ИПСК — клетками, которые получают из кожи или крови пациента и преобразуют в нервную ткань. Эти модели позволяют воспроизводить структуру и функции человеческого мозга и открывают путь к глубокому изучению нейропсихиатрических расстройств на клеточном уровне.
Основу новой системы составляют три вида валидности: конструктная, внешняя и прогностическая. Первая обеспечивает точность воспроизведения генетических мутаций и типов клеток. Это особенно важно при работе с моногенными патологиями, такими как синдром Тимоти или Ретта.
Вторая — внешняя валидность — проверяет, насколько полученные нейронные культуры соответствуют реальным клиническим проявлениям заболеваний. Исследователи, например, используют микроэлектродные матрицы для измерения электрической активности нейронов, сопоставляя данные с ЭЭГ пациентов.
Третья, прогностическая валидность, определяет, может ли модель предсказать реакцию пациента на лечение. В работе приведены примеры, где нейроны пациентов с биполярным расстройством демонстрировали индивидуальные реакции на препараты — как и в реальной клинической практике.
Авторы подчёркивают, что создание надёжных моделей требует учёта множества факторов. В частности, геномная нестабильность, возникающая при перепрограммировании клеток, может привести к ошибкам. Кроме того, выбор правильного типа клетки и стадии её развития особенно важен для корректного моделирования болезней, манифестирующих в зрелом возрасте.
Примером успешной интеграции подходов служит исследование синдрома делеции 22q11.2. Оно показало, как данные нейровизуализации и метаболические особенности нейронов на основе ИПСК могут быть объединены для определения риска шизофрении.
Особое внимание уделено мозговым органоидам — трёхмерным структурам, моделирующим раннее развитие мозга. Они позволяют наблюдать нейронные сети в действии. Так, органоиды, смоделированные на основе пациентов с синдромом Ретта, демонстрировали эпилептиформную активность и реакцию на терапию.
Предложенная модель валидности открывает путь к созданию по-настоящему точной психиатрии. Она позволяет ориентироваться не на общие симптомы, а на индивидуальные биологические особенности пациентов. При этом возможна разработка терапии даже для тех, кто не отвечает на стандартные методы лечения.
Использование ИПСК также обещает ускорить разработку новых препаратов. Традиционные психиатрические средства часто остаются на уровне десятилетней давности, а валидированные модели человека дают возможность прогнозировать эффективность лечения ещё до начала клинических испытаний.
Авторы подчёркивают, что для полноценного внедрения стандартов требуется международное сотрудничество. Создание баз данных, обмен клеточными линиями и тесное взаимодействие с врачами помогут ускорить прогресс. В будущем возможна организация глобальных репозиториев валидационных моделей, доступных учёным по всему миру.
По мере развития технологий — от секвенирования единичных клеток до визуализации в реальном времени — научное сообщество получает всё больше инструментов для построения точных и воспроизводимых моделей. Стандарты, предложенные исследователями, формируют основу для новых подходов в диагностике и лечении, где каждый пациент получит терапию, соответствующую его индивидуальной генетике и биологии.
Источник: www.news-medical.net
Нейропсихиатрические расстройства, затрагивающие более трёх миллиардов человек по всему миру, остаются серьёзным вызовом для медицины. Несмотря на успехи в выявлении генетических причин таких состояний, применение этих знаний на практике часто откладывается. Пациенты продолжают ожидать точной и персонализированной терапии.
Под руководством доктора Наэля Надифа Касри из Медицинского центра Университета Радбауд предложен новый стандарт работы с ИПСК — клетками, которые получают из кожи или крови пациента и преобразуют в нервную ткань. Эти модели позволяют воспроизводить структуру и функции человеческого мозга и открывают путь к глубокому изучению нейропсихиатрических расстройств на клеточном уровне.
Основу новой системы составляют три вида валидности: конструктная, внешняя и прогностическая. Первая обеспечивает точность воспроизведения генетических мутаций и типов клеток. Это особенно важно при работе с моногенными патологиями, такими как синдром Тимоти или Ретта.
Вторая — внешняя валидность — проверяет, насколько полученные нейронные культуры соответствуют реальным клиническим проявлениям заболеваний. Исследователи, например, используют микроэлектродные матрицы для измерения электрической активности нейронов, сопоставляя данные с ЭЭГ пациентов.
Третья, прогностическая валидность, определяет, может ли модель предсказать реакцию пациента на лечение. В работе приведены примеры, где нейроны пациентов с биполярным расстройством демонстрировали индивидуальные реакции на препараты — как и в реальной клинической практике.
Авторы подчёркивают, что создание надёжных моделей требует учёта множества факторов. В частности, геномная нестабильность, возникающая при перепрограммировании клеток, может привести к ошибкам. Кроме того, выбор правильного типа клетки и стадии её развития особенно важен для корректного моделирования болезней, манифестирующих в зрелом возрасте.
Примером успешной интеграции подходов служит исследование синдрома делеции 22q11.2. Оно показало, как данные нейровизуализации и метаболические особенности нейронов на основе ИПСК могут быть объединены для определения риска шизофрении.
Особое внимание уделено мозговым органоидам — трёхмерным структурам, моделирующим раннее развитие мозга. Они позволяют наблюдать нейронные сети в действии. Так, органоиды, смоделированные на основе пациентов с синдромом Ретта, демонстрировали эпилептиформную активность и реакцию на терапию.
Предложенная модель валидности открывает путь к созданию по-настоящему точной психиатрии. Она позволяет ориентироваться не на общие симптомы, а на индивидуальные биологические особенности пациентов. При этом возможна разработка терапии даже для тех, кто не отвечает на стандартные методы лечения.
Использование ИПСК также обещает ускорить разработку новых препаратов. Традиционные психиатрические средства часто остаются на уровне десятилетней давности, а валидированные модели человека дают возможность прогнозировать эффективность лечения ещё до начала клинических испытаний.
Авторы подчёркивают, что для полноценного внедрения стандартов требуется международное сотрудничество. Создание баз данных, обмен клеточными линиями и тесное взаимодействие с врачами помогут ускорить прогресс. В будущем возможна организация глобальных репозиториев валидационных моделей, доступных учёным по всему миру.
По мере развития технологий — от секвенирования единичных клеток до визуализации в реальном времени — научное сообщество получает всё больше инструментов для построения точных и воспроизводимых моделей. Стандарты, предложенные исследователями, формируют основу для новых подходов в диагностике и лечении, где каждый пациент получит терапию, соответствующую его индивидуальной генетике и биологии.
Источник: www.news-medical.net
