Metýlenblátt og ALS: hvers vegna niðurstöður eru ólíkar milli tilraunalíkana

Ef þú leitar að metýlenbláu og ALS finnurðu tvær fullyrðingar sem virðast stangast á. Önnur segir að bláa litarefnið hafi verndað taugafrumur í ALS-líkönum. Hin segir að það hafi engu breytt í ALS-mús. Báðar fullyrðingarnar vísa til raunverulegra rannsóknargreina og báðar greinarnar eiga skilið að vera teknar alvarlega. Mótsögnin hverfur þegar meginhugmyndin að baki hverri tilraun er skýrð: líkanið afmarkar fullyrðinguna.

Niðurstaða í ormi er fullyrðing um orm. Niðurstaða í fisklirfu er fullyrðing um fisklirfu. Hvorug er fullyrðing um sjúkling fyrr en rannsókn á sjúkdómsgangi í spendýri styður það. Í þessari grein eru tvær mest tilvitnuðu rannsóknargreinarnar bornar saman hlið við hlið svo þú getir séð hvers vegna niðurstöður þeirra eru ólíkar.

Tilraunirnar tvær í einni töflu

Hafðu þessa töflu opna meðan þú lest. Allur mikilvægur munur á rannsóknunum rúmast í henni.

Erfðaþættirnir eru ólíkir, tegundirnar eru ólíkar, íkomuleiðin er ólík, tímasetningin er ólík og endapunktarnir eru ólíkir. Arfgerðin er aðeins einn af fimm munum, svo rannsóknirnar tvær geta ekki sannað að metýlenblátt virki sértækt á eina ferilleið ALS. Þær sýna eitthvað afmarkaðra sem er þó gagnlegt: mikil endurheimt við beina útsetningu snemma í einföldum líkönum skilaði sér ekki í sjúkdómsgangi hjá spendýri við langvarandi gjöf um munn.

Jákvæða niðurstaðan: hvað orma- og fiskarannsóknin sýndi

Í orma- og fiskarannsókninni frá 2012 var stökkbreytt manna-TDP-43 eða FUS tjáð í hreyfitaugafrumum orma og stökkbreyttu manna-mRNA var sprautað í fiskfóstur. Þetta eru líkön af próteineitrun. Þau endurskapa eituráhrif stökkbreytta próteinsins á hreyfigetu og lögun taugafrumna á nokkrum dögum, ekki allan sjúkdómsgang ALS hjá fullorðnu fólki yfir mörg ár.

Meðferð hófst mjög snemma. Ormar uxu á agar með metýlenbláu frá klaki. Fiskfóstur voru í lyfjalausn yfir nótt frá 24 klukkustundum eftir frjóvgun og hegðun var prófuð um tveimur dögum síðar. Enginn blóð-heilaþröskuldur stóð milli lyfs og taugafrumu á sama hátt og í spendýri, og styrkur lyfsins í blóðvökva eða heila var ekki mældur.

Við þessar aðstæður voru áhrifin mikil og samræmd. Bæði 6 og 60 μM drógu úr aldursháðri lömun í TDP-43- og FUS-ormum. Á 12. degi fullorðinsstigs voru um 80 prósent ómeðhöndlaðra TDP-43-orma lömuð samanborið við um 10 prósent orma sem höfðu fengið meðferð frá klaki. Próf á starfsemi taugamóta benti í sömu átt: TDP-43-ormar voru ofurnæmir fyrir aldicarb, lyfi sem er notað til að kanna boðflutning milli tauga og vöðva, og metýlenblátt færði svörunina aftur nær eðlilegu ástandi. Útskotum hreyfitaugafrumna sem sýndu hrörnun fækkaði, með skýrustu áhrifunum við 60 μM. Í fiskum batnaði sundsvörun við snertingu verulega og styttir símar hreyfitaugafrumna lengdust aftur í átt að eðlilegri lengd við 30 eða 60 μM, þó að endurheimtin væri aðeins að hluta en ekki fullkomin.

Gögnin um oxunarálag samræmdust túlkun um andoxunaráhrif. Ormar og fiskar með stökkbreytingar sýndu hækkuð gildi á mælikvörðum fyrir hvarfgjörn súrefnissambönd sem lækkuðu við meðferð, og eðlilegir ormar sem fengu metýlenblátt lifðu mun lengur eftir áreiti sem ýtti undir oxun en ómeðhöndlaðir ormar. En tvær takmarkanir skipta máli. Heildarmagn stökkbreyttu TDP-43- og FUS-próteinanna minnkaði ekki og rannsóknin mældi ekki próteinsamloðun beint. Hún sýnir því endurheimt starfsemi án þess að sanna að próteinkekkir hafi verið hreinsaðir burt. Þau sem fylgjast með því hvernig tilgátur um oxunar-afoxunarferli og hvatbera eru yfirleitt settar fram ættu að líta svo á að gögn styðji verkunarháttinn en að hann sé ekki staðfestur.

Tímasetningin var lærdómsríkasta atriðið. Þegar höfundarnir biðu til 5. dags fullorðinsstigs með að hefja meðferð var hlutfall lamaðra orma á 12. degi um 55 prósent í stað um 10 prósenta við meðferð frá klaki. Sama lyf, sami ormur, sama stökkbreyting, mun minni áhrif. Fyrirbyggjandi útsetning snemma skýrði stóran hluta þess ávinnings sem virtist koma fram.

Niðurstaðan án marktækra áhrifa: hvað SOD1-músarannsóknin sýndi

Í músarannsókninni frá 2011 var erfiðari spurning rannsökuð í kerfi sem gerði strangari kröfur. Hjá SOD1 G93A-músum af samstofna línu þróast sjúkdómurinn frá skjálfta í afturlimum yfir í göngutruflanir og tap á viðbragðinu sem gerir þeim kleift að rétta sig við, þar til fyrirfram skilgreindum endapunkti á lokastigi er náð. Meðferð hófst áður en einkenni komu fram, á 45. degi, og hélt áfram daglega, á meðan athugendur mátu taugaeinkenni á kvarða frá 0 til 6. Þetta er tilraun sem nær yfir allan sjúkdómsganginn og stendur því nær því sem skiptir sjúkling máli en nokkur lömunarferill í ormi.

Helstu niðurstöðurnar sýndu engin marktæk áhrif. Upphaf einkenna í heild var við 121 dag hjá viðmiðunarhópnum en við 124 daga með metýlenbláu, og sá munur var ekki marktækur. Lifun fram að lokastigi var 167 dagar samanborið við 170 daga, sem var heldur ekki marktækt. Nokkrar aukagreiningar komu betur út fyrir meðferðina: hjá kvendýrum seinkaði upphafi einkenna um 7 daga og meðhöndluð dýr vörðu nokkru lengri tíma á vægari stigum og skemmri tíma á alvarlegri stigum. Þar sem kynbundnu undirhóparnir voru litlir og samanburður á stigum margþættur ber að líta á þessar niðurstöður sem tilefni til tilgátumyndunar fremur en sönnun. Engar taugafrumutalningar, próf á samloðun SOD1 eða mælingar á oxunar- eða bólgumörkum voru gerðar. Rannsóknin getur því heldur ekki sagt hvort lyfið náði til verkunarmarka sinna en virkaði ekki, eða hafði einfaldlega aldrei áhrif á þau við þennan skammt. Aðeins einn skammtur var prófaður.

Höfundarnir bentu sjálfir á veigamestu takmörkunina, sem gildir í báðar áttir. SOD1 G93A-líkön með mörgum gen eintökum endurspegla vel sjúkdóm sem stafar af eituráhrifum SOD1, en SOD1-sjúkdómur er lítill hluti arfgengs ALS og byggir á öðrum líffræðilegum ferlum en flest tilfelli án þekktrar erfðaorsakar. Þeir lögðu til að efnin sem kæmu til greina yrðu prófuð aftur í spendýralíkönum byggðum á TDP-43. Sú tillaga hefur síðan orðið flóknari, því höfundar orma- og fiskarannsóknarinnar benda á að sérstök rannsókn á metýlenbláu í TDP-43-músum hafi heldur ekki bætt hreyfigetu. Efni getur því sýnt sterk áhrif í einu TDP-43-kerfi en engin í öðru TDP-43-kerfi. Kerfið skiptir jafn miklu máli og genið.

Hvers vegna bati í ormi eða fiski getur ekki staðfest ávinning fyrir sjúklinga

Líttu á hvert líkan sem svar við ólíkri spurningu.

Í fyrsta lagi er líffræðin ólík. TDP-43 og FUS eru kjarnsýrubindandi prótein með sameiginleg erfðafræðileg samspil í þessum einföldu kerfum, en eituráhrif SOD1 fara að hluta um aðra undirliggjandi verkunarferla. Lyf sem léttir á einni tegund próteineitrunarálags þarf ekki að létta á annarri, og árangur gegn oftjáningu á fósturstigi þarf ekki að spá fyrir um árangur gegn hægfara taugahrörnun hjá fullorðnum, með bólgu, þátttöku taugatróðsfrumna og hnignun um allan líkamann.

Í öðru lagi er útsetningin ólík. Stöðug útsetning í lausn við míkrómólarstyrk er ekki það sama og gjöf um munn. Frásog í þörmum, umbrot við fyrstu umferð, binding við prótein í blóðvökva, aðgengi að heila og úthreinsun koma öll við sögu milli þess að skammtur er gleyptur og hann nær til hreyfitaugafrumu í mænu. Hvorug rannsóknin mældi styrk lyfsins í taugakerfinu, svo hvorug getur tengt styrkinn sem hún notaði við styrkinn í hinni.

Í þriðja lagi er tímasetningin ólík. Ávinningurinn í ormum og fiskum var mjög háður meðferð áður en sjúklegar breytingar hlóðust upp. Meðferð músanna hófst líka áður en einkenni komu fram, sem er styrkleiki, en meðferð hjá fólki myndi nánast alltaf hefjast eftir upphaf einkenna, sem er enn síðar. Vísbending um fyrirbyggjandi áhrif í tveggja daga prófi á fóstrum er upphafspunktur rannsókna, ekki líkan af klínískri notkun.

Í fjórða lagi eru endapunktarnir ólíkir. Lömun við 12 daga, næmi fyrir aldicarb, lengd síma í míkrómetrum og sundvegalengd eru svipgerðir sem endurspegla beinar breytingar í líkaninu. Upphaf einkenna og lifun í spendýri endurspegla samanlagt öll ferli í líkamanum sem bæta upp eða flækja sjúkdómsganginn. Lyf breyta iðulega slíkum beinum mæligildum án þess að breyta lifun. Þess vegna eru notaðir endapunktar í spendýrum sem mæla tíma þar til tiltekinn atburður verður.

Lesendur sem vilja gátlista fyrir næstu fyrirsögn geta nýtt sér hvernig lesa á forklínískar rannsóknir: spyrðu hvaða tegund var notuð, hvaða innskotsgen, hvaða skammtur og íkomuleið, hvort styrkur lyfsins hafi verið mældur, hvenær meðferð hófst miðað við sjúklegar breytingar, hvort endapunkturinn var skammtímasvipgerð eða sjúkdómsgangur og hvort áhrifin endurtóku sig á annarri rannsóknarstofu. Víðtækari rannsóknargögn um metýlenblátt hjá fólki eru áfram rétti staðurinn til að kanna hvort einhverjar þessara fyrstu vísbendinga hafi þróast yfir í klínísk gögn.

Hvað þetta þýðir fyrir sjúklinga og fjölskyldur

Þessar rannsóknargreinar leggja ekki grunn að viðurkenndri meðferðaráætlun með metýlenbláu við ALS. Jákvæða rannsóknin styður frekari rannsóknir á oxunarferlum og starfsemi taugamóta í líffræði TDP-43 og FUS. Rannsóknin sem sýndi engin marktæk áhrif mælir gegn því að búast við breytingu á sjúkdómsgangi með langvarandi gjöf um munn við þessa útsetningu í sjúkdómi af SOD1-gerð. Saman lýsa þær ósamræmi milli líkana, ekki meðferðarráðleggingu.

Öryggi á skilið sömu yfirveguðu umfjöllun og verkun. ALS-rannsóknir í músum segja ekkert um örugga skammta hjá fólki og metýlenblátt hefur raunverulega áhættu í för með sér vegna blóðrofs við G6PD-skort og serótóníneitrunar þegar það er notað með lyfjum sem hafa áhrif á serótónín. Grunur um G6PD-skort, núverandi notkun þunglyndislyfja og allar fyrirhugaðar breytingar á lyfjameðferð eiga heima í samtali við lækni, rétt eins og yfirferð á almennum gögnum um öryggi metýlenblás áður en einhver bregst við fyrirsögnum úr rannsóknarstofum.

Meginniðurstaðan rúmast í einni setningu. Metýlenblátt leiddi til mikillar endurheimtar svipgerða við snemmbæra útsetningu í TDP-43- og FUS-ormum og fisklirfum, en nánast engrar seinkunar á upphafi einkenna eða lengingar lifunar í SOD1-músarannsókn með langvarandi gjöf um munn. Heiðarleg túlkun er því að gögnin séu háð líkaninu og styðji ekki notkun hjá sjúklingum.