Bluu ya methilini na ALS: kwa nini matokeo hutofautiana kati ya modeli za majaribio

Ukitafuta bluu ya methilini na ALS, utapata madai mawili yanayoonekana kupingana. Moja linasema rangi hiyo ya bluu ililinda neuroni katika modeli za ALS. Jingine linasema haikufanya chochote katika panya wa modeli ya ALS. Madai yote mawili yanarejelea makala halisi za utafiti, na makala zote mbili zinastahili kuchukuliwa kwa uzito. Mkanganyiko huo huondoka unapoweka wazi dhana iliyo nyuma ya kila jaribio: modeli ndiyo inayofafanua dai.

Matokeo katika mnyoo ni dai kuhusu mnyoo. Matokeo katika lava wa samaki ni dai kuhusu lava wa samaki. Hakuna kati ya hayo lililo dai kuhusu mgonjwa mpaka ushahidi wa mwenendo wa ugonjwa katika mamalia uunge mkono hilo. Makala hii inalinganisha makala mbili za utafiti zinazorejelewa zaidi, ili uweze kuona kwa nini majibu yake yanatofautiana.

Majaribio hayo mawili katika jedwali moja

Weka jedwali hili wazi unaposoma. Kila tofauti muhimu kati ya tafiti hizo imo ndani yake.

Jenetiki inatofautiana, spishi zinatofautiana, njia ya kutoa dawa inatofautiana, muda wa kuanza unatofautiana, na vipimo vya matokeo vinatofautiana. Aina ya kijenetiki ni tofauti moja tu kati ya tano, kwa hiyo tafiti hizi mbili haziwezi kuthibitisha kwamba bluu ya methilini hufanya kazi kwa kuchagua njia moja tu ya ALS. Zinathibitisha jambo lenye mipaka zaidi lakini bado lenye manufaa: urejeshaji mkubwa chini ya mfiduo wa moja kwa moja ulioanza mapema katika modeli rahisi haukuonekana katika mwenendo wa ugonjwa wa mamalia uliotibiwa kwa dawa ya mdomo kwa muda mrefu.

Matokeo chanya: kile ambacho utafiti wa minyoo na samaki ulionyesha

Katika utafiti wa minyoo na samaki wa 2012, TDP-43 au FUS ya binadamu yenye mabadiliko ya kijenetiki ilizalishwa katika neuroni za mwendo za minyoo, na mRNA ya binadamu yenye mabadiliko ya kijenetiki ilidungwa katika viinitete vya samaki. Hizi ni modeli za sumu inayotokana na protini. Zinawakilisha athari za sumu za protini iliyobadilika kwenye uwezo wa kusogea na umbo la neuroni kwa kipindi cha siku, si mwenendo mzima wa ALS ya binadamu wazima kwa kipindi cha miaka.

Matibabu yalianza mapema sana. Minyoo ilikua kwenye agari yenye bluu ya methilini kuanzia kuanguliwa. Viinitete vya samaki viliwekwa katika myeyusho wa dawa usiku kucha kuanzia saa 24 baada ya urutubishaji, na tabia ilipimwa takribani siku mbili baadaye. Hakukuwa na kizuizi kati ya damu na ubongo kilichotenganisha dawa na neuroni kwa namna ilivyo katika mamalia, na hakuna kiwango cha dawa katika plazma au ubongo kilichopimwa.

Katika mazingira hayo, athari zilikuwa kubwa na thabiti. Viwango vyote viwili, 6 na 60 μM, vilipunguza kupooza kunakotegemea umri katika minyoo wa TDP-43 na FUS. Katika siku ya 12 ya utu uzima, takribani asilimia 80 ya minyoo wa TDP-43 ambao hawakutibiwa walikuwa wamepooza, ikilinganishwa na takribani asilimia 10 ya minyoo waliotibiwa kuanzia kuanguliwa. Kipimo cha sinapsi kilionyesha mwelekeo huohuo: minyoo wa TDP-43 walikuwa na unyeti wa kupita kiasi kwa aldicarb, dawa inayotumika kuchunguza upitishaji wa ishara kati ya neva na misuli, na bluu ya methilini ilielekeza mwitikio huo kurudi karibu na hali ya kawaida. Idadi ya michomozo ya neuroni za mwendo iliyokuwa ikidhoofika ilipungua, huku athari iliyo wazi zaidi ikionekana katika 60 μM. Katika samaki, kuogelea kulikochochewa na mguso kuliboreka kwa kiasi kikubwa, na aksoni za mwendo zilizokuwa zimefupika zilikua tena kuelekea urefu wa kawaida katika 30 au 60 μM, ingawa urejeshaji ulikuwa wa sehemu tu badala ya kuwa kamili.

Data za msongo wa kioksidishaji ziliendana na tafsiri ya athari ya kuzuia oksidishaji. Minyoo na samaki wenye mabadiliko ya kijenetiki walionyesha viwango vya juu vya oksijeni tendaji vilivyopungua baada ya matibabu, na minyoo wa kawaida waliowekwa kwenye bluu ya methilini waliishi kwa muda mrefu zaidi sana walipokabiliwa na kichocheo cha oksidishaji kuliko minyoo ambao hawakutibiwa. Lakini kuna mipaka miwili muhimu. Viwango vya jumla vya protini za TDP-43 na FUS zenye mabadiliko ya kijenetiki havikupungua, na utafiti haukupima moja kwa moja kiasi cha mikusanyiko ya protini. Kwa hiyo, unaonyesha urejeshaji wa utendaji bila kuthibitisha kuondolewa kwa mikusanyiko hiyo. Yeyote anayefuatilia jinsi nadharia za oksidishaji-upunguzaji na mitokondria zinavyoelezwa kwa kawaida anapaswa kuuchukulia utaratibu huo kuwa unaungwa mkono na ushahidi, lakini bado haujathibitishwa kikamilifu.

Muda wa kuanza ulikuwa jambo lililofundisha zaidi. Waandishi waliposubiri hadi siku ya 5 ya utu uzima kuanza matibabu, kiwango cha kupooza katika siku ya 12 kilikuwa takribani asilimia 55 badala ya takribani asilimia 10 kwa matibabu yaliyoanza wakati wa kuanguliwa. Dawa ileile, mnyoo yuleyule, mabadiliko yaleyale ya kijenetiki, lakini athari ndogo zaidi sana. Mfiduo wa mapema kwa madhumuni ya kuzuia ulichangia sehemu kubwa ya manufaa yaliyoonekana.

Matokeo yasiyoonyesha athari: kile ambacho utafiti wa panya wa SOD1 ulionyesha

Utafiti wa panya wa 2011 uliuliza swali gumu zaidi katika mfumo wenye masharti makali zaidi. Panya wa congenic wa SOD1 G93A hupitia hali inayoanza na kutetemeka kwa miguu ya nyuma, ikifuatiwa na kuharibika kwa mwendo na kupotea kwa refleksi ya kujigeuza kurudi katika mkao wa kawaida, hadi kufikia mwisho uliobainishwa mapema. Matibabu yalianza kabla ya dalili katika siku ya 45 na kuendelea kila siku, huku waangalizi wakitathmini hali ya kineurolojia kwa skeli ya 0 hadi 6. Hili ni jaribio la mwenendo mzima wa ugonjwa, jambo linalolifanya kuwa karibu zaidi na kile ambacho mgonjwa angejali kuliko mkondo wowote wa kupooza katika mnyoo.

Majibu makuu hayakuonyesha athari. Mwanzo wa jumla wa dalili ulitokea katika siku 121 kwa kundi la udhibiti, ikilinganishwa na siku 124 kwa bluu ya methilini; tofauti hiyo haikuwa na umuhimu wa kitakwimu. Muda wa kuishi hadi hatua ya mwisho ulikuwa siku 167 ikilinganishwa na siku 170, nao pia haukuwa na umuhimu wa kitakwimu. Baadhi ya uchanganuzi wa ziada uliashiria manufaa ya matibabu: majike yalionyesha ucheleweshaji wa takribani siku 7 katika mwanzo wa dalili, na wanyama waliotibiwa walikaa muda mrefu zaidi kwa kiasi fulani katika hatua zisizo kali sana na muda mfupi zaidi katika hatua kali. Kwa kuwa vikundi vidogo vya kila jinsia vilikuwa na wanyama wachache na kulikuwa na ulinganisho mwingi wa hatua, uchanganuzi huo unafaa kuchukuliwa kuwa chanzo cha nadharia za kuchunguzwa badala ya uthibitisho. Hakukuwa na hesabu za neuroni, kipimo cha mikusanyiko ya SOD1, wala vipimo vya viashiria vya oksidishaji au uchochezi. Kwa hiyo, utafiti pia hauwezi kusema kama dawa ilifikia malengo yake na kushindwa, au kama haikuathiri malengo hayo kabisa kwa dozi hii. Dozi moja tu ndiyo iliyojaribiwa.

Waandishi wenyewe walitaja mpaka mkubwa zaidi, ambao unahusu tafsiri zote mbili. Modeli za SOD1 G93A zenye nakala nyingi zinawakilisha vizuri ugonjwa unaotokana na sumu ya SOD1, lakini ugonjwa wa SOD1 ni sehemu ndogo ya ALS ya kurithi katika familia na una biolojia tofauti na visa vingi vya ALS vinavyotokea bila historia ya kifamilia. Walipendekeza kupima tena dawa zinazochunguzwa katika modeli za mamalia zinazotegemea TDP-43. Pendekezo hilo limekuwa tata zaidi tangu wakati huo, kwa sababu waandishi wa utafiti wa minyoo na samaki wanaeleza kwamba utafiti tofauti wa bluu ya methilini katika panya wa TDP-43 pia ulishindwa kuboresha matokeo ya uwezo wa kusogea. Kwa hiyo, dutu inaweza kuonekana kuwa na athari kubwa katika mfumo mmoja wa TDP-43 na kutokuwa na athari katika mfumo mwingine wa TDP-43. Mfumo ni muhimu kwa kiwango sawa na jeni.

Kwa nini kuboreka kwa mnyoo au samaki hakuwezi kuthibitisha manufaa kwa wagonjwa

Fikiria kila modeli kuwa inajibu swali tofauti.

Kwanza, biolojia inatofautiana. TDP-43 na FUS ni protini zinazofungamana na asidi za nukleiki na zina miingiliano ya kijenetiki inayofanana katika mifumo hii rahisi, ilhali sumu ya SOD1 hutokana na mifumo ya awali ambayo kwa sehemu ni tofauti. Dawa inayopunguza msongo mmoja unaotokana na sumu ya protini si lazima ipunguze mwingine, na mafanikio dhidi ya uzalishaji wa protini kupita kiasi katika viinitete si lazima yatabiri mafanikio dhidi ya kudhoofika polepole kwa mfumo wa neva katika watu wazima, kunakoambatana na uchochezi, ushiriki wa seli za glia, na kudhoofika kwa mwili kwa ujumla.

Pili, mfiduo unatofautiana. Kuwekwa mfululizo katika mazingira yenye dawa katika viwango vya mikromola si sawa na kupewa dawa kwa mdomo. Ufyonzwaji katika utumbo, umetaboli wakati wa kupita kwa mara ya kwanza, kufungamana na protini za plazma, kupenya ubongoni, na kuondolewa kwa dawa mwilini vyote hutokea kati ya kumeza dozi na dawa kufikia neuroni ya mwendo katika uti wa mgongo. Hakuna utafiti kati ya hiyo uliopima viwango vya dawa katika mfumo wa neva, kwa hiyo hakuna unaoweza kuhusianisha kiwango chake na cha mwingine.

Tatu, muda wa kuanza unatofautiana. Manufaa katika minyoo na samaki yalitegemea sana matibabu kabla ya mabadiliko ya ugonjwa kujikusanya. Matibabu ya panya pia yalianza kabla ya dalili, jambo ambalo ni nguvu ya utafiti huo, lakini matibabu ya binadamu karibu kila mara yangeanza baada ya dalili kuanza, ambayo ni hatua ya baadaye zaidi. Ishara ya athari ya kuzuia katika kipimo cha kiinitete cha siku mbili ni mwanzo wa utafiti, si modeli ya matumizi ya kitabibu.

Nne, vipimo vya matokeo vinatofautiana. Kupooza katika siku 12, unyeti kwa aldicarb, urefu wa aksoni katika mikromita, na umbali wa kuogelea ni sifa zinazoonekana zilizo karibu na mchakato unaochunguzwa. Mwanzo wa dalili na muda wa kuishi katika mamalia hujumuisha kila mchakato wa kufidia na wa kutatiza katika mwili. Mara nyingi dawa hubadilisha vipimo vya karibu na mchakato unaochunguzwa bila kubadilisha muda wa kuishi, ndiyo sababu kuna vipimo vya muda hadi tukio katika mamalia.

Wasomaji wanaotaka orodha ya ukaguzi kwa kichwa kinachofuata cha habari wanaweza kutumia ile ya jinsi ya kusoma tafiti za kabla ya majaribio ya kliniki: uliza spishi ni ipi, jeni iliyohamishwa ni ipi, dozi na njia ya kuitoa ni zipi, kama viwango vya dawa vilipimwa, matibabu yalianza lini kwa kulinganisha na mabadiliko ya ugonjwa, kama kipimo cha matokeo kilikuwa sifa ya muda mfupi au mwenendo wa ugonjwa, na kama athari ilirudiwa katika maabara ya pili. Ushahidi mpana zaidi wa bluu ya methilini katika binadamu unabaki kuwa mahali pa kuangalia kama ishara yoyote kati ya hizi za awali ilifikia hatua ya kutoa data za kliniki.

Hii ina maana gani kwa wagonjwa na familia

Makala hizi za utafiti hazitoi msingi wa utaratibu wowote uliothibitishwa wa kutumia bluu ya methilini kwa ALS. Utafiti wenye matokeo chanya unaunga mkono utafiti zaidi kuhusu mifumo ya oksidishaji na sinapsi katika biolojia ya TDP-43 na FUS. Utafiti usioonyesha athari unapunguza msingi wa kutarajia kubadilishwa kwa mwenendo wa ugonjwa kwa dawa ya mdomo inayotolewa kwa muda mrefu katika mfiduo huu kwenye ugonjwa wa aina ya SOD1. Kwa pamoja, zinaeleza kutofautiana kwa matokeo kati ya modeli, si pendekezo la matibabu.

Usalama unastahili kuzungumziwa kwa tahadhari ileile inayotumika kwa ufanisi. Tafiti za ALS katika panya hazisemi chochote kuhusu dozi salama kwa binadamu, na bluu ya methilini ina hatari halisi za hemolisisi kwa wenye upungufu wa G6PD na sumu ya serotonini inapochanganywa na dawa zinazoathiri serotonini. Shaka ya upungufu wa G6PD, matumizi ya sasa ya dawa za mfadhaiko, na mabadiliko yoyote yaliyopangwa katika dawa ni mambo ya kuzungumzia na mtaalamu wa huduma za afya. Vivyo hivyo, ni muhimu kupitia data za jumla za usalama wa bluu ya methilini kabla ya mtu yeyote kuchukua hatua kutokana na vichwa vya habari vya maabara.

Hitimisho linaweza kutolewa kwa sentensi moja. Bluu ya methilini ilileta urejeshaji mkubwa chini ya mfiduo wa mapema katika sifa zinazoonekana za modeli za TDP-43 na FUS za minyoo na lava wa samaki, na kimsingi haikuleta manufaa katika mwanzo wa dalili au muda wa kuishi katika utafiti wa panya wa SOD1 waliopokea dawa kwa mdomo kwa muda mrefu. Kwa hiyo, tafsiri ya uaminifu ni kwamba ushahidi hutegemea modeli na hauungi mkono matumizi kwa wagonjwa.