Metilen mavisi və ALS: nəticələr niyə eksperimental modellər arasında fərqlənir

Metilen mavisi və ALS barədə axtarış etdikdə bir-birinə zidd görünən iki iddia ilə qarşılaşırsınız. Birində mavi boyanın ALS modellərində neyronları qoruduğu deyilir. Digərində isə onun ALS siçan modelində heç bir təsir göstərmədiyi bildirilir. Hər iki iddia real elmi məqalələrə istinad edir və hər iki məqaləni ciddi qəbul etməyə dəyər. Hər təcrübənin arxasındakı prinsipi ifadə etdikdə ziddiyyət aradan qalxır: iddianın sərhədlərini model müəyyən edir.

Soxulcanda əldə edilmiş nəticə soxulcan haqqında iddiadır. Sürfə mərhələsindəki balıqda əldə edilmiş nəticə həmin balıq haqqında iddiadır. Məməlidə xəstəliyin gedişinə dair nəticələr bunu dəstəkləməyincə, bunların heç biri pasiyent haqqında iddia deyil. Bu məqalə ən çox istinad edilən iki elmi məqaləni yanaşı müqayisə edir ki, onların cavablarının niyə fərqləndiyini görə biləsiniz.

İki təcrübə bir cədvəldə

Oxuyarkən bu cədvəli açıq saxlayın. Tədqiqatlar arasındakı bütün mühüm fərqlər burada yer alır.

Genetika fərqlidir, növlər fərqlidir, maddənin verilmə yolu fərqlidir, vaxtlama fərqlidir və sonlanma göstəriciləri fərqlidir. Genotip beş fərqdən yalnız biridir, buna görə bu iki tədqiqat metilen mavisinin ALS-in müəyyən bir yoluna seçici təsir göstərdiyini sübut edə bilməz. Onlar daha məhdud, amma yenə də faydalı bir nəticəni göstərir: sadə modellərdə erkən və birbaşa məruzqalma şəraitində müşahidə edilən güclü bərpa, məməlidə maddənin uzunmüddətli ağızdan verildiyi xəstəlik gedişində təkrarlanmadı.

Müsbət nəticə: soxulcan və balıq tədqiqatı nə göstərdi

2012-ci il soxulcan və balıq tədqiqatında soxulcanların motor neyronlarında mutant insan TDP-43 və ya FUS zülalının ifadəsi təmin edilmiş, balıq embrionlarına isə mutant insan mRNA-sı yeridilmişdi. Bunlar zülal toksikliyi modelləridir. Onlar yetkin insanlarda ALS-in illərlə davam edən tam gedişini deyil, mutant zülalın hərəkətə və neyron formasına günlər ərzində göstərdiyi toksik təsirləri təkrarlayır.

Müalicə çox erkən başlamışdı. Soxulcanlar yumurtadan çıxdıqları andan metilen mavisi olan aqarda böyüyürdülər. Balıq embrionları mayalanmadan 24 saat sonra başlayaraq gecə boyu preparat məhlulunda saxlanmış, davranışları isə təxminən iki gün sonra yoxlanmışdı. Preparatla neyron arasında məməlilərdəki kimi hematoensefalik baryer yox idi və preparatın plazmada və ya beyində səviyyəsi ölçülməmişdi.

Bu şəraitdə təsirlər böyük və ardıcıl idi. Həm 6, həm də 60 μM TDP-43 və FUS soxulcanlarında yaşdan asılı iflici azaltdı. Yetkinlik dövrünün 12-ci günündə müalicə olunmamış TDP-43 soxulcanlarının təxminən 80 faizi iflic olmuşdu; yumurtadan çıxma anından müalicə alan soxulcanlarda isə bu göstərici təxminən 10 faiz idi. Sinaptik sınaq da eyni istiqamətdə nəticə verdi: TDP-43 soxulcanları sinir-əzələ ötürülməsini yoxlamaq üçün istifadə edilən aldikarb preparatına həddindən artıq həssas idi və metilen mavisi cavabı normal səviyyəyə yaxınlaşdırdı. Degenerasiyaya uğrayan motor neyron çıxıntılarının sayı azaldı; ən aydın təsir 60 μM-də müşahidə edildi. Balıqlarda toxunuşla yaranan üzmə reaksiyası xeyli yaxşılaşdı və qısalmış motor aksonları 30 və ya 60 μM-də normal uzunluğa doğru yenidən böyüdü, lakin bərpa tam deyil, qismən idi.

Oksidləşdirici stress məlumatları antioksidant izaha uyğun gəlirdi. Mutant soxulcan və balıqlarda reaktiv oksigen göstəriciləri yüksəlmişdi və müalicə ilə azaldı; metilen mavisinə məruz qalan normal soxulcanlar isə prooksidant təsir sınağında müalicə olunmamış soxulcanlardan xeyli uzun yaşadı. Lakin iki məhdudiyyət vacibdir. Mutant TDP-43 və FUS zülallarının ümumi səviyyəsi azalmamışdı və tədqiqatda zülal aqreqatlarının miqdarı birbaşa ölçülməmişdi. Buna görə tədqiqat aqreqatların təmizləndiyini sübut etmədən funksional bərpanı göstərir. Oksidləşmə-reduksiya və mitoxondrial hipotezlərin adətən necə təqdim edildiyini izləyənlər mexanizmi dəlillərlə dəstəklənən, lakin hələ qəti müəyyənləşdirilməmiş hesab etməlidirlər.

Ən ibrətamiz təfərrüat vaxtlama idi. Müəlliflər müalicəyə başlamaq üçün yetkinlik dövrünün 5-ci gününə qədər gözlədikdə, 12-ci gündə iflic göstəricisi təxminən 55 faiz oldu; yumurtadan çıxma anından başlayan müalicədə isə bu göstərici təxminən 10 faiz idi. Eyni preparat, eyni soxulcan, eyni mutasiya, amma xeyli kiçik təsir. Görünən faydanın böyük hissəsi erkən profilaktik məruzqalma ilə bağlı idi.

Sıfır nəticə: SOD1 siçan tədqiqatı nə göstərdi

2011-ci il siçan tədqiqatı daha sərt bir sistemdə daha çətin sual qoydu. Konqenik SOD1 G93A siçanlarında xəstəlik arxa ətrafların titrəməsindən yerişin pozulmasına və bədən mövqeyini bərpa etmə refleksinin itirilməsinə, sonra isə əvvəlcədən müəyyən edilmiş son sonlanma nöqtəsinə doğru irəliləyir. Müalicə simptomlardan əvvəl, 45-ci gündə başladı və hər gün davam etdi; müşahidəçilər nevroloji vəziyyəti 0 ilə 6 arasında şkala üzrə qiymətləndirirdilər. Bu, xəstəliyin bütün gedişini əhatə edən təcrübədir və buna görə soxulcandakı hər hansı iflic əyrisindən daha çox pasiyent üçün əhəmiyyətli olan nəticələrə yaxındır.

Əsas nəticələr sıfır idi. Xəstəliyin ümumi başlanması nəzarət qrupunda 121-ci gündə, metilen mavisi qrupunda isə 124-cü gündə baş verdi; bu fərq statistik əhəmiyyətli deyildi. Son mərhələyə qədər sağqalma müvafiq olaraq 167 və 170 gün idi və bu fərq də statistik əhəmiyyətli deyildi. Bəzi ikincili təhlillər müalicənin xeyrinə idi: dişi siçanlarda başlanma təxminən 7 gün gecikdi, müalicə alan heyvanlar isə daha yüngül mərhələlərdə bir qədər çox, ağır mərhələlərdə isə daha az vaxt keçirdi. Cins üzrə altqruplar kiçik, mərhələlər üzrə müqayisələr isə çox olduğundan, bu nəticələr sübut kimi deyil, hipotez yaratmağa əsas kimi qəbul edilməlidir. Neyronların sayı, SOD1 aqreqasiyası, oksidləşdirici və ya iltihabi markerlər ölçülməmişdi. Buna görə tədqiqat preparatın hədəflərinə çatıb təsirsiz qaldığını, yoxsa bu dozada onlarla ümumiyyətlə qarşılıqlı təsirə girmədiyini də göstərə bilməz. Yalnız bir doza sınaqdan keçirilmişdi.

Müəlliflərin özləri hər iki istiqamətdə keçərli olan ən əsas məhdudiyyəti vurğulamışdılar. Yüksək surət sayına malik SOD1 G93A modeli toksik SOD1 xəstəliyini yaxşı modelləşdirir, lakin SOD1 xəstəliyi ailəvi ALS-in kiçik bir hissəsini təşkil edir və onun biologiyası sporadik xəstəliyin əksər hallarından fərqlənir. Onlar namizəd preparatların TDP-43 əsaslı məməli modellərində yenidən sınaqdan keçirilməsini təklif etmişdilər. Sonradan bu təklif daha mürəkkəb hala gəldi, çünki soxulcan və balıq tədqiqatının müəllifləri metilen mavisinin ayrıca bir TDP-43 siçan tədqiqatında da motor nəticələri yaxşılaşdırmadığını qeyd edirlər. Beləliklə, bir maddə bir TDP-43 sistemində güclü təsir göstərib, digər TDP-43 sistemində təsirsiz görünə bilər. Sistem gen qədər əhəmiyyətlidir.

Niyə soxulcan və ya balıqda yaxşılaşma pasiyentlərdə faydanı təsdiqləyə bilməz

Hər modeli fərqli bir suala cavab verən sistem kimi düşünün.

Birincisi, biologiya fərqlidir. TDP-43 və FUS bu sadə sistemlərdə ortaq genetik qarşılıqlı əlaqələrə malik, nuklein turşularına bağlanan zülallardır; SOD1 toksikliyi isə qismən fərqli ilkin mexanizmlər vasitəsilə baş verir. Zülal toksikliyindən yaranan bir stressi yüngülləşdirən preparat digərini yüngülləşdirməyə bilər. Embrional mərhələdə həddindən artıq zülal ifadəsinə qarşı uğur da iltihab, qlial hüceyrələrin iştirakı və sistemik pisləşmə ilə müşayiət olunan, yetkinlik dövründə yavaş inkişaf edən neyrodegenerasiyaya qarşı uğuru proqnozlaşdırmaya bilər.

İkincisi, məruzqalma fərqlidir. Mikromolyar konsentrasiyalarda davamlı olaraq maddə olan mühitdə saxlanmaq ağızdan dozalama ilə eyni deyil. Udulan doza ilə onurğa beynindəki motor neyron arasında bağırsaqdan sorulma, ilkin keçid metabolizmi, plazma zülallarına bağlanma, beyinə keçid və klirens kimi proseslər dayanır. Tədqiqatların heç biri sinir sistemində preparatın səviyyələrini ölçməyib, buna görə heç biri öz konsentrasiyasını digərininki ilə əlaqələndirə bilməz.

Üçüncüsü, vaxtlama fərqlidir. Soxulcan və balıqlarda fayda müalicənin patoloji dəyişikliklər toplanmazdan əvvəl başlanmasından güclü şəkildə asılı idi. Siçanlarda da müalicə simptomlardan əvvəl başlamışdı və bu, tədqiqatın güclü tərəfidir. İnsanlarda isə müalicə demək olar ki, həmişə simptomlar başladıqdan sonra, yəni daha gec başlanardı. İki günlük embrion sınağında profilaktik təsir siqnalı klinik istifadə modeli deyil, tədqiqat üçün başlanğıc nöqtəsidir.

Dördüncüsü, sonlanma göstəriciləri fərqlidir. 12-ci gündə iflic, aldikarba həssaslıq, mikrometrlə ölçülən akson uzunluğu və üzmə məsafəsi mexanizmə yaxın fenotiplərdir. Məməlidə xəstəliyin başlanması və sağqalma bədəndəki bütün kompensasiyaedici və gedişi mürəkkəbləşdirən prosesləri birləşdirir. Preparatlar çox vaxt belə yaxın göstəriciləri dəyişsə də, sağqalmanı dəyişmir. Məməlilərdə hadisəyə qədər vaxtı ölçən sonlanma göstəricilərinin istifadə olunmasının səbəbi budur.

Növbəti xəbər başlığını qiymətləndirmək üçün yoxlama siyahısı istəyən oxucular preklinik tədqiqatları necə oxumalı məqaləsindən yararlana bilərlər: növü, transgeni, dozanı və verilmə yolunu, preparat səviyyələrinin ölçülüb-ölçülmədiyini, müalicənin patologiyaya nisbətən nə vaxt başladığını, sonlanma göstəricisinin qısamüddətli fenotip, yoxsa xəstəliyin gedişi olduğunu və təsirin ikinci laboratoriyada təkrarlanıb-təkrarlanmadığını soruşun. Bu erkən siqnallardan hər hansı birinin klinik məlumatlara çevrilib-çevrilmədiyini yoxlamaq üçün yenə də metilen mavisinə dair insanlarda əldə edilmiş daha geniş sübut bazasına baxmaq lazımdır.

Bu, pasiyentlər və ailələr üçün nə deməkdir

Bu məqalələrdən ALS üçün təsdiqlənmiş metilen mavisi protokolu irəli gəlmir. Müsbət nəticəli tədqiqat TDP-43 və FUS biologiyasında oksidləşdirici və sinaptik mexanizmlərin daha çox araşdırılmasını dəstəkləyir. Sıfır nəticəli tədqiqat isə SOD1 tipli xəstəlikdə bu məruzqalma səviyyəsində uzunmüddətli ağızdan dozalamanın xəstəliyin gedişini dəyişdirəcəyini gözləməyin əleyhinə dəlildir. Birlikdə onlar müalicə tövsiyəsini deyil, modellər arasında uyğunsuzluğu təsvir edir.

Təhlükəsizlik də effektivlik qədər təmkinli yanaşma tələb edir. Siçanlarda ALS tədqiqatları insanlar üçün təhlükəsiz dozalama barədə heç nə demir. Metilen mavisi isə G6PD çatışmazlığında hemoliz və serotonergik preparatlarla birlikdə istifadə edildikdə serotonin toksikliyi kimi real risklər daşıyır. G6PD çatışmazlığı şübhəsi, hazırda antidepressant istifadəsi və dərman qəbulunda planlaşdırılan hər hansı dəyişiklik həkimlə müzakirə edilməlidir. Laboratoriya nəticələri barədə xəbər başlıqlarına əsasən hərəkət etməzdən əvvəl metilen mavisinin təhlükəsizliyinə dair ümumi məlumatlar da nəzərdən keçirilməlidir.

Əsas nəticə bir cümləyə sığır. Metilen mavisi erkən məruzqalma şəraitində TDP-43 və FUS soxulcan və balıq sürfəsi fenotiplərində güclü bərpa yaratdı, lakin SOD1 siçanlarında uzunmüddətli ağızdan verilmə tədqiqatında xəstəliyin başlanması və ya sağqalma baxımından demək olar ki, fayda göstərmədi; buna görə dürüst şərh budur ki, sübutlar modeldən asılıdır və pasiyentlərdə istifadəni dəstəkləmir.