Glas methylen ac ALS: pam mae canlyniadau'n amrywio rhwng modelau arbrofol

Chwiliwch am las methylen ac ALS a byddwch yn dod o hyd i ddau honiad sy'n ymddangos fel pe baent yn gwrth-ddweud ei gilydd. Mae un yn dweud bod y llifyn glas wedi diogelu niwronau mewn modelau ALS. Mae'r llall yn dweud na wnaeth ddim mewn llygoden ALS. Mae'r ddau honiad yn dyfynnu papurau go iawn, ac mae'n werth cymryd y ddau bapur o ddifrif. Mae'r gwrthddywediad yn diflannu ar ôl ichi nodi'r cysyniad y tu ôl i bob arbrawf: y model yw'r honiad.

Mae canlyniad mewn mwydyn yn honiad am fwydyn. Mae canlyniad mewn pysgodyn larfaol yn honiad am bysgodyn larfaol. Nid yw'r naill na'r llall yn honiad am glaf nes bod cwrs clefyd mewn mamal yn ei gadarnhau. Mae'r erthygl hon yn cymharu'r ddau bapur a ddyfynnir amlaf ochr yn ochr fel y gallwch weld pam mae eu hatebion yn wahanol.

Y ddau arbrawf mewn un tabl

Cadwch y tabl hwn ar agor wrth ddarllen. Mae pob gwahaniaeth pwysig rhwng yr astudiaethau yn ffitio ynddo.

Mae'r geneteg yn wahanol, mae'r rhywogaethau'n wahanol, mae'r llwybr rhoi dos yn wahanol, mae'r amseriad yn wahanol, ac mae'r pwyntiau terfyn yn wahanol. Dim ond un o bum gwahaniaeth yw'r genoteip, felly ni all y ddau bapur brofi bod glas methylen yn gweithio'n ddetholus ar un llwybr ALS. Maent yn profi rhywbeth mwy cyfyngedig sydd eto'n ddefnyddiol: ni throsglwyddodd yr adferiad cryf o dan amlygiad uniongyrchol cynnar mewn modelau syml i gwrs clefyd mewn mamal â dosio cronig drwy'r geg.

Y canlyniad cadarnhaol: yr hyn a ddangosodd yr astudiaeth mwydod a physgod

Mynegodd astudiaeth mwydod a physgod 2012 TDP-43 neu FUS dynol mwtant mewn niwronau motor mwydod a chwistrellu mRNA dynol mwtant i embryonau pysgod. Modelau gwenwyndra proteinau yw'r rhain. Maent yn atgynhyrchu effeithiau gwenwynig y protein mwtant ar symudiad a siâp niwronau dros ddyddiau, nid cwrs llawn ALS mewn oedolion dynol dros flynyddoedd.

Dechreuodd y driniaeth yn gynnar iawn. Tyfodd mwydod ar agar a oedd yn cynnwys glas methylen o'r adeg deor. Roedd embryonau pysgod mewn hydoddiant o'r cyffur dros nos gan ddechrau 24 awr ar ôl ffrwythloni, a phrofwyd eu hymddygiad tua dau ddiwrnod yn ddiweddarach. Nid oedd rhwystr gwaed-ymennydd rhwng y cyffur a'r niwron fel sydd mewn mamal, ac ni fesurwyd lefel y cyffur yn y plasma na'r ymennydd.

O dan yr amodau hynny roedd yr effeithiau'n fawr ac yn gyson. Fe wnaeth 6 a 60 μM ill dau leihau parlys sy'n dibynnu ar oedran mewn mwydod TDP-43 a FUS. Ar ddiwrnod 12 o fywyd fel oedolyn, roedd tua 80 y cant o fwydod TDP-43 heb eu trin wedi'u parlysu, o gymharu â thua 10 y cant o fwydod a gafodd eu trin o'r adeg deor. Roedd prawf synaptig yn awgrymu'r un peth: roedd mwydod TDP-43 yn orsensitif i aldicarb, cyffur a ddefnyddir i archwilio trosglwyddiad niwrogyhyrol, a symudodd glas methylen yr ymateb yn ôl tuag at normal. Gostyngodd nifer yr estyniadau niwronau motor a oedd yn dirywio, gyda'r effaith gliriaf ar 60 μM. Mewn pysgod, gwellodd nofio a ysgogwyd gan gyffyrddiad yn sylweddol ac aildyfodd acsonau motor a oedd wedi byrhau tuag at hyd normal ar 30 neu 60 μM, er mai adferiad rhannol yn hytrach na chyflawn oedd hwn.

Mae'r data straen ocsideiddiol yn cyd-fynd â dehongliad gwrthocsidiol. Dangosodd mwydod a physgod mwtant fesuriadau uchel o ocsigen adweithiol a ostyngodd gyda thriniaeth, a goroesodd mwydod normal ar las methylen her pro-ocsidiol am lawer hirach na mwydod heb eu trin. Ond mae dau gyfyngiad yn bwysig. Ni ostyngodd cyfanswm lefelau proteinau TDP-43 a FUS mwtant, ac ni fesurodd yr astudiaeth faint yr agregau protein yn uniongyrchol, felly mae'n dangos adferiad gweithredol heb brofi bod agregau wedi'u clirio. Dylai unrhyw un sy'n dilyn y ffordd y cyflwynir damcaniaethau rhydocs a mitocondriaidd fel arfer ystyried bod cefnogaeth i'r mecanwaith, ond nad yw wedi'i gadarnhau'n derfynol.

Yr amseriad oedd y manylyn mwyaf addysgiadol. Pan arhosodd yr awduron tan ddiwrnod 5 o fywyd fel oedolyn i ddechrau triniaeth, roedd y gyfradd parlys ar ddiwrnod 12 tua 55 y cant yn hytrach na thua 10 y cant gyda thriniaeth o'r adeg deor. Yr un cyffur, yr un mwydyn, yr un mwtaniad, ond effaith lawer llai. Roedd amlygiad proffylactig cynnar yn gyfrifol am lawer o'r budd ymddangosiadol.

Y canlyniad nwl: yr hyn a ddangosodd yr astudiaeth llygod SOD1

Gofynnodd astudiaeth llygod 2011 gwestiwn anoddach mewn system fwy caeth. Mae llygod SOD1 G93A congenig yn symud o gryndod yn y coesau ôl drwy amhariad ar gerddediad a cholli'r atgyrch sythu i bwynt terfyn terfynol a bennwyd ymlaen llaw. Dechreuodd y driniaeth cyn symptomau ar ddiwrnod 45 a pharhaodd bob dydd, gyda sylwedyddion yn sgorio cyflwr niwrolegol ar raddfa 0 i 6. Arbrawf ar gwrs cyfan y clefyd yw hwn, sy'n ei wneud yn nes at yr hyn a fyddai'n bwysig i glaf nag unrhyw gromlin parlys mewn mwydyn.

Nwl oedd y prif atebion. Dechreuodd y clefyd yn gyffredinol ar 121 diwrnod yn y grŵp rheoli o gymharu â 124 diwrnod gyda glas methylen, gwahaniaeth nad oedd yn arwyddocaol. Roedd goroesiad hyd at y cam terfynol yn 167 diwrnod o gymharu â 170 diwrnod, hefyd heb fod yn arwyddocaol. Roedd ambell ddadansoddiad eilaidd yn ffafrio triniaeth: dangosodd benywod oedi o tua 7 diwrnod yn y dechrau, a threuliodd anifeiliaid a gafodd eu trin ychydig mwy o amser mewn camau mwynach a llai mewn rhai difrifol. Gydag is-grwpiau bach yn ôl rhyw a llawer o gymariaethau rhwng camau, mae'n well darllen y dadansoddiadau hynny fel rhai sy'n cynhyrchu damcaniaethau yn hytrach na phrawf. Ni fesurwyd niferoedd niwronau, ni chynhaliwyd prawf agregu SOD1, ac ni fesurwyd marcwyr ocsideiddiol na llidiol, felly ni all yr astudiaeth ychwaith ddweud a gyrhaeddodd y cyffur ei dargedau a methu neu a fethodd yn syml ag ymgysylltu â hwy ar y dos hwn. Dim ond un dos a brofwyd.

Tynnodd yr awduron eu hunain sylw at y cyfyngiad mwyaf sylfaenol, sy'n berthnasol i'r ddau gyfeiriad. Mae SOD1 G93A â nifer uchel o gopïau yn modelu clefyd SOD1 gwenwynig yn dda, ond cyfran fach o ALS teuluol yw clefyd SOD1 ac mae ei fioleg yn wahanol i'r rhan fwyaf o glefyd achlysurol. Awgrymwyd ailbrofi cyfansoddion ymgeisiol mewn modelau mamalaidd sy'n seiliedig ar TDP-43. Mae'r awgrym hwnnw wedi mynd yn fwy cymhleth ers hynny, oherwydd mae awduron yr astudiaeth mwydod a physgod yn nodi bod astudiaeth ar wahân o las methylen mewn llygod TDP-43 hefyd wedi methu â gwella canlyniadau motor. Gall cyfansoddyn felly edrych yn gryf mewn un system TDP-43 a dangos dim effaith mewn system TDP-43 arall. Mae'r system yr un mor bwysig â'r genyn.

Pam na all gwelliant mewn mwydyn neu bysgodyn sefydlu budd i gleifion

Meddyliwch am bob model fel un sy'n ateb cwestiwn gwahanol.

Yn gyntaf, mae'r fioleg yn wahanol. Proteinau sy'n rhwymo asidau niwclëig yw TDP-43 a FUS, gyda rhyngweithiadau genetig cyffredin yn y systemau syml hyn, tra bod gwenwyndra SOD1 yn gweithredu drwy fecanweithiau agos at yr achos sydd yn rhannol wahanol. Nid oes rhaid i gyffur sy'n lleddfu un straen gwenwynig a achosir gan brotein leddfu'r llall, ac nid oes rhaid i lwyddiant yn erbyn gorfynegiant embryonig ragweld llwyddiant yn erbyn niwroddirywiad araf mewn oedolion gyda llid, cyfranogiad celloedd glial, a dirywiad systemig.

Yn ail, mae'r amlygiad yn wahanol. Nid yw amlygiad parhaus drwy drochi mewn crynodiadau micromolar yr un peth â dosio drwy'r geg. Mae amsugno yn y coluddyn, metaboledd pas cyntaf, rhwymo i broteinau plasma, treiddio i'r ymennydd, a chlirio i gyd rhwng dos a lyncwyd a niwron motor yng nghordyn y cefn. Ni fesurodd yr un astudiaeth lefelau'r cyffur yn y system nerfol, felly ni all y naill na'r llall gysylltu ei chrynodiad â chrynodiad y llall.

Yn drydydd, mae'r amseriad yn wahanol. Roedd y buddion mewn mwydod a physgod yn dibynnu'n fawr ar driniaeth cyn i batholeg gronni. Dechreuodd triniaeth y llygod hefyd cyn symptomau, sy'n gryfder, ond byddai triniaeth mewn pobl bron bob amser yn dechrau ar ôl dechrau symptomau, sy'n ddiweddarach fyth. Man cychwyn ar gyfer ymchwil yw arwydd proffylactig mewn prawf embryonau dau ddiwrnod, nid model o ddefnydd clinigol.

Yn bedwerydd, mae'r pwyntiau terfyn yn wahanol. Ffenoteipiau agos at y mecanwaith yw parlys ar 12 diwrnod, sensitifrwydd i aldicarb, hyd acsonau mewn micrometrau, a phellter nofio. Mae dechrau'r clefyd a goroesi mewn mamal yn integreiddio pob proses ddigolledu a chymhlethu yn y corff. Mae cyffuriau'n aml yn newid mesuriadau agos at y mecanwaith heb newid goroesiad, a dyna pam mae pwyntiau terfyn amser-hyd-at-ddigwyddiad mewn mamaliaid yn bodoli.

Gall darllenwyr sydd eisiau rhestr wirio ar gyfer y pennawd nesaf fenthyca un o sut i ddarllen astudiaethau cyn-glinigol: gofynnwch beth yw'r rhywogaeth, y trawsgenyn, y dos a'r llwybr rhoi, a fesurwyd lefelau'r cyffur, pryd y dechreuodd y driniaeth mewn perthynas â'r patholeg, a oedd y pwynt terfyn yn ffenoteip tymor byr neu'n gwrs clefyd, ac a ailadroddwyd yr effaith mewn ail labordy. Y sylfaen dystiolaeth ehangach mewn pobl ar gyfer glas methylen yw'r lle i wirio o hyd a yw unrhyw rai o'r arwyddion cynnar hyn wedi datblygu'n ddata clinigol.

Beth mae hyn yn ei olygu i gleifion a theuluoedd

Nid yw'r papurau hyn yn sefydlu unrhyw brotocol glas methylen ar gyfer ALS. Mae'r astudiaeth gadarnhaol yn cefnogi ymchwil bellach i fecanweithiau ocsideiddiol a synaptig ym mioleg TDP-43 a FUS. Mae'r astudiaeth nwl yn pwyso yn erbyn disgwyl newid cwrs y clefyd drwy ddosio cronig drwy'r geg ar yr amlygiad hwn mewn clefyd o'r math SOD1. Gyda'i gilydd maent yn disgrifio anghysondeb rhwng modelau, nid argymhelliad triniaeth.

Mae diogelwch yn haeddu'r un ymdriniaeth bwyllog ag effeithiolrwydd. Nid yw astudiaethau ALS mewn llygod yn dweud dim am ddosio diogel mewn pobl, ac mae gan las methylen risgiau gwirioneddol drwy hemolysis mewn diffyg G6PD a thrwy wenwyndra serotonin o'i gyfuno â chyffuriau serotonergig. Dylid trafod amheuaeth o ddiffyg G6PD, defnydd presennol o gyffuriau gwrthiselder, ac unrhyw newid arfaethedig mewn meddyginiaeth â chlinigydd, yn ogystal ag adolygu data diogelwch cyffredinol glas methylen cyn i unrhyw un weithredu ar sail penawdau labordy.

Mae'r casgliad yn ffitio mewn un frawddeg. Cynhyrchodd glas methylen adferiad cryf drwy amlygiad cynnar mewn ffenoteipiau mwydod a physgod larfaol TDP-43 a FUS a bron dim budd o ran dechrau'r clefyd na goroesi mewn astudiaeth llygod SOD1 â dosio cronig drwy'r geg, felly'r dehongliad gonest yw tystiolaeth sy'n dibynnu ar y model ac nad yw'n cefnogi defnydd mewn cleifion.