మిథిలీన్ బ్లూ మరియు ALS: ప్రయోగాత్మక నమూనాల మధ్య ఫలితాలు ఎందుకు భిన్నంగా ఉంటాయి

మిథిలీన్ బ్లూ ALS గురించి వెతికితే, పరస్పరం విరుద్ధంగా కనిపించే రెండు వాదనలు కనిపిస్తాయి. ఒకటి, ఈ నీలిరంగు పదార్థం ALS నమూనాల్లో నాడీకణాలను రక్షించిందని చెబుతుంది. మరొకటి, ALS ఎలుకలో ఇది ఎలాంటి ప్రభావం చూపలేదని చెబుతుంది. రెండు వాదనలూ నిజమైన పరిశోధనా పత్రాలను ఉటంకిస్తాయి. రెండు పత్రాలనూ గంభీరంగా పరిశీలించాలి. ప్రతి ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భావనను స్పష్టంగా చెప్పగానే ఈ వైరుధ్యం తొలగిపోతుంది: వాదన పరిధిని నమూనానే నిర్ణయిస్తుంది.

పురుగులో వచ్చిన ఫలితం పురుగు గురించిన వాదన. చేప లార్వాలో వచ్చిన ఫలితం చేప లార్వా గురించిన వాదన. క్షీరదంలో వ్యాధి గమనంపై ఆధారాలు మద్దతు ఇచ్చేవరకు, వీటిలో ఏదీ రోగి గురించిన వాదన కాదు. ఎక్కువగా ఉటంకించే ఈ రెండు పత్రాలను ఈ వ్యాసం పక్కపక్కన పోలుస్తుంది. వాటి సమాధానాలు ఎందుకు భిన్నంగా ఉన్నాయో దీనివల్ల తెలుస్తుంది.

ఒకే పట్టికలో రెండు ప్రయోగాలు

చదివేటప్పుడు ఈ పట్టికను అందుబాటులో ఉంచుకోండి. అధ్యయనాల మధ్య ఉన్న ప్రతి ముఖ్యమైన తేడా ఇందులో ఉంది.

జన్యు లక్షణాలు, జీవజాతులు, ఔషధం ఇచ్చే మార్గం, ప్రారంభించిన సమయం, ఫలిత సూచికలు అన్నీ భిన్నంగా ఉన్నాయి. ఐదు తేడాల్లో జన్యురూపం ఒక్కటి మాత్రమే. కాబట్టి మిథిలీన్ బ్లూ ఒక ALS జీవక్రియ మార్గంపై మాత్రమే ఎంపికగా పనిచేస్తుందని ఈ రెండు అధ్యయనాలు నిరూపించలేవు. అవి మరింత పరిమితమైన, అయినా ఉపయోగకరమైన విషయాన్ని నిరూపిస్తాయి: సరళ నమూనాల్లో ప్రారంభ దశ నుంచే ప్రత్యక్ష ఔషధ సంపర్కంతో కనిపించిన బలమైన పునరుద్ధరణ, దీర్ఘకాలం నోటి ద్వారా ఔషధం ఇచ్చిన క్షీరద వ్యాధి గమనంలో కనిపించలేదు.

సానుకూల ఫలితం: పురుగు మరియు చేప అధ్యయనం ఏమి చూపించింది

2012 పురుగు మరియు చేప అధ్యయనంలో పురుగుల చలన నాడీకణాల్లో ఉత్పరివర్తిత మానవ TDP-43 లేదా FUS వ్యక్తమయ్యేలా చేసి, చేప పిండాల్లో ఉత్పరివర్తిత మానవ mRNAను ఇంజెక్ట్ చేశారు. ఇవి ప్రోటీన్ విషప్రభావ నమూనాలు. ఉత్పరివర్తిత ప్రోటీన్ వల్ల కదలికపై, నాడీకణ ఆకారంపై కొన్ని రోజుల వ్యవధిలో కలిగే విషప్రభావాలను ఇవి పునరుత్పత్తి చేస్తాయి. వయోజన మానవుల్లో సంవత్సరాలపాటు సాగే ALS పూర్తి వ్యాధి గమనాన్ని ఇవి ప్రతిబింబించవు.

చికిత్స చాలా తొందరగా ప్రారంభమైంది. గుడ్డు నుంచి బయటకు వచ్చినప్పటి నుంచి పురుగులు మిథిలీన్ బ్లూ కలిగిన అగార్‌పై పెరిగాయి. ఫలదీకరణం జరిగిన 24 గంటల తర్వాత నుంచి చేప పిండాలను రాత్రంతా ఔషధ ద్రావణంలో ఉంచారు. సుమారు రెండు రోజుల తర్వాత వాటి ప్రవర్తనను పరీక్షించారు. క్షీరదంలో ఉన్న విధంగా ఔషధానికి, నాడీకణానికి మధ్య రక్త-మెదడు అవరోధం లేదు. రక్త ప్లాస్మాలో లేదా మెదడులో ఔషధ స్థాయులను కూడా కొలవలేదు.

ఆ పరిస్థితుల్లో ప్రభావాలు పెద్దవిగా, స్థిరంగా కనిపించాయి. 6 మరియు 60 μM రెండూ TDP-43 మరియు FUS పురుగుల్లో వయస్సుతో పెరిగే పక్షవాతాన్ని తగ్గించాయి. వయోజన దశలో 12వ రోజున చికిత్స చేయని TDP-43 పురుగుల్లో సుమారు 80 శాతానికి పక్షవాతం ఉండగా, గుడ్డు నుంచి బయటకు వచ్చినప్పటి నుంచే చికిత్స పొందిన పురుగుల్లో సుమారు 10 శాతానికి మాత్రమే పక్షవాతం ఉంది. సినాప్స్ పరీక్ష కూడా ఇదే దిశలో ఫలితాన్ని చూపింది: నాడీ-కండర సంకేత ప్రసారాన్ని పరిశీలించడానికి ఉపయోగించే ఆల్డికార్బ్ అనే ఔషధానికి TDP-43 పురుగులు అధిక సున్నితత్వాన్ని చూపాయి. మిథిలీన్ బ్లూ ఆ ప్రతిస్పందనను సాధారణ స్థాయికి దగ్గరగా మార్చింది. క్షీణిస్తున్న చలన నాడీకణ పొడిగింపుల సంఖ్య తగ్గింది. 60 μM వద్ద ప్రభావం అత్యంత స్పష్టంగా కనిపించింది. చేపల్లో స్పర్శకు ప్రతిస్పందనగా ఈదే సామర్థ్యం గణనీయంగా మెరుగుపడింది. పొట్టిగా మారిన చలన ఆక్సాన్‌లు 30 లేదా 60 μM వద్ద సాధారణ పొడవుకు దగ్గరగా తిరిగి పెరిగాయి. అయితే ఈ పునరుద్ధరణ పాక్షికంగానే జరిగింది, పూర్తిగా కాదు.

ఆక్సీకరణ ఒత్తిడి సమాచారం యాంటీఆక్సిడెంట్ ప్రభావం అనే వివరణకు అనుగుణంగా ఉంది. ఉత్పరివర్తిత పురుగులు, చేపల్లో అధికంగా ఉన్న క్రియాశీల ఆక్సిజన్ కొలతలు చికిత్సతో తగ్గాయి. మిథిలీన్ బ్లూ పొందిన సాధారణ పురుగులు, ఆక్సీకరణను ప్రోత్సహించే పదార్థంతో చేసిన పరీక్షలో, చికిత్స పొందని పురుగులకంటే చాలా ఎక్కువ కాలం జీవించాయి. అయితే రెండు పరిమితులు ముఖ్యమైనవి. ఉత్పరివర్తిత TDP-43 మరియు FUS ప్రోటీన్ల మొత్తం స్థాయులు తగ్గలేదు. అధ్యయనం ప్రోటీన్ సముదాయాలను నేరుగా పరిమాణాత్మకంగా కొలవలేదు. కాబట్టి ఇది ప్రోటీన్ సముదాయాల తొలగింపును నిరూపించకుండా పనితీరులో పునరుద్ధరణను చూపుతుంది. రెడాక్స్, మైటోకాండ్రియా పరికల్పనలను సాధారణంగా ఎలా వివరిస్తారో గమనించే వారు, ఈ క్రియావిధానానికి ఆధారాలు ఉన్నప్పటికీ అది నిర్ధారణ కాలేదని గుర్తించాలి.

చికిత్స ప్రారంభించిన సమయమే అత్యంత అవగాహన కలిగించే వివరంగా నిలిచింది. పరిశోధకులు చికిత్స ప్రారంభించడానికి వయోజన దశలో 5వ రోజు వరకు వేచి ఉన్నప్పుడు, 12వ రోజున పక్షవాతం రేటు సుమారు 55 శాతంగా ఉంది. గుడ్డు నుంచి బయటకు వచ్చినప్పటి నుంచే చికిత్స ఇచ్చినప్పుడు అది సుమారు 10 శాతంగా ఉంది. అదే ఔషధం, అదే పురుగు, అదే ఉత్పరివర్తన ఉన్నప్పటికీ ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంది. కనిపించిన ప్రయోజనంలో ఎక్కువ భాగం ముందస్తు నివారణ లక్ష్యంతో ప్రారంభ దశలో ఇచ్చిన ఔషధ సంపర్కంపై ఆధారపడింది.

గణనీయమైన ప్రభావం కనిపించని ఫలితం: SOD1 ఎలుక అధ్యయనం ఏమి చూపించింది

2011 ఎలుక అధ్యయనం మరింత కఠినమైన వ్యవస్థలో మరింత క్లిష్టమైన ప్రశ్నను పరిశీలించింది. ఒకే జన్యు నేపథ్యం కలిగిన SOD1 G93A ఎలుకల్లో వ్యాధి వెనుక కాళ్ల వణుకుతో మొదలై, నడకలో లోపం, తలకిందులుగా ఉన్నప్పుడు తిరిగి సాధారణ స్థితికి వచ్చే ప్రతిచర్య కోల్పోవడం ద్వారా ముందే నిర్వచించిన చివరి స్థితికి చేరుతుంది. లక్షణాలు కనిపించకముందే 45వ రోజున చికిత్స ప్రారంభించి ప్రతిరోజూ కొనసాగించారు. పరిశీలకులు నాడీ సంబంధిత స్థితికి 0 నుంచి 6 వరకు స్కోర్లు ఇచ్చారు. ఇది పూర్తి వ్యాధి గమనాన్ని పరిశీలించే ప్రయోగం. అందువల్ల పురుగులోని ఏ పక్షవాత వక్రరేఖకన్నా, రోగికి ముఖ్యమైన అంశాలకు ఇది మరింత దగ్గరగా ఉంటుంది.

ప్రధాన ఫలితాల్లో గణనీయమైన ప్రభావం కనిపించలేదు. నియంత్రణ సమూహంలో లక్షణాలు మొత్తం మీద 121 రోజులకు ప్రారంభమవగా, మిథిలీన్ బ్లూ సమూహంలో 124 రోజులకు ప్రారంభమయ్యాయి. ఈ తేడా గణాంకపరంగా గణనీయమైనది కాదు. చివరి దశ వరకు జీవించిన కాలం వరుసగా 167 రోజులు, 170 రోజులు. ఇది కూడా గణాంకపరంగా గణనీయమైనది కాదు. కొన్ని ద్వితీయ విశ్లేషణలు చికిత్సకు అనుకూలంగా కనిపించాయి: ఆడ ఎలుకల్లో లక్షణాల ప్రారంభం సుమారు 7 రోజులు ఆలస్యమైంది. చికిత్స పొందిన జంతువులు తేలికపాటి దశల్లో కొంత ఎక్కువ సమయం, తీవ్ర దశల్లో తక్కువ సమయం గడిపాయి. లింగాలవారీ ఉపసమూహాలు చిన్నవిగా ఉండటం, అనేక దశల పోలికలు చేయడం వల్ల, ఈ విశ్లేషణలను నిరూపణగా కాకుండా కొత్త పరికల్పనలకు ఆధారంగా చూడాలి. నాడీకణాల సంఖ్య, SOD1 ప్రోటీన్ సముదాయాల పరీక్ష, ఆక్సీకరణ లేదా వాపు సూచికలు ఏవీ కొలవలేదు. కాబట్టి ఔషధం తన లక్ష్యాలను చేరుకుని విఫలమైందా, లేక ఈ మోతాదులో వాటిపై అసలు పనిచేయలేదా అనేది కూడా ఈ అధ్యయనం చెప్పలేదు. ఒక్క మోతాదునే పరీక్షించారు.

రెండు దిశల్లోనూ వర్తించే అత్యంత ముఖ్యమైన పరిమితిని పరిశోధకులే ప్రస్తావించారు. అధిక ప్రతులు ఉన్న SOD1 G93A నమూనా, విషప్రభావం కలిగించే SOD1 వ్యాధిని బాగా ప్రతిబింబిస్తుంది. కానీ కుటుంబపరమైన ALSలో SOD1 వ్యాధి ఒక చిన్న భాగం మాత్రమే. కుటుంబ చరిత్ర లేకుండా వచ్చే చాలా ALS కేసులతో పోలిస్తే దాని జీవశాస్త్రం భిన్నంగా ఉంటుంది. పరీక్షిస్తున్న ఔషధ అభ్యర్థులను TDP-43 ఆధారిత క్షీరద నమూనాల్లో మళ్లీ పరీక్షించాలని వారు సూచించారు. ఆ సూచన తర్వాత మరింత సంక్లిష్టమైంది. ఎందుకంటే మిథిలీన్ బ్లూపై వేరుగా నిర్వహించిన TDP-43 ఎలుక అధ్యయనం కూడా చలన ఫలితాలను మెరుగుపరచలేదని పురుగు మరియు చేప అధ్యయన రచయితలు పేర్కొన్నారు. కాబట్టి ఒక సమ్మేళనం ఒక TDP-43 వ్యవస్థలో బలమైన ప్రభావాన్ని చూపి, మరో TDP-43 వ్యవస్థలో ప్రభావం చూపకపోవచ్చు. జన్యువు ఎంత ముఖ్యమో వ్యవస్థ కూడా అంతే ముఖ్యం.

పురుగు లేదా చేపలో మెరుగుదల రోగులకు ప్రయోజనాన్ని ఎందుకు నిర్ధారించలేదు

ప్రతి నమూనా వేర్వేరు ప్రశ్నకు సమాధానం ఇస్తుందని భావించండి.

మొదట, జీవశాస్త్రం భిన్నంగా ఉంటుంది. TDP-43 మరియు FUS న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలతో బంధించే ప్రోటీన్లు. ఈ సరళ వ్యవస్థల్లో వాటికి ఉమ్మడి జన్యు పరస్పర చర్యలు ఉన్నాయి. SOD1 విషప్రభావం మాత్రం కొంతవరకు వేర్వేరు సమీప క్రియావిధానాల ద్వారా జరుగుతుంది. ఒక రకమైన ప్రోటీన్ విషప్రభావ ఒత్తిడిని తగ్గించే ఔషధం మరో రకాన్ని కూడా తగ్గించాల్సిన అవసరం లేదు. పిండ దశలో ప్రోటీన్ అధిక వ్యక్తీకరణపై విజయం, వయోజన దశలో నెమ్మదిగా జరిగే నాడీక్షీణతపై విజయాన్ని సూచించాల్సిన అవసరం లేదు. వయోజన నాడీక్షీణతలో వాపు, గ్లియా కణాల ప్రమేయం, శరీరవ్యాప్తంగా క్షీణత ఉంటాయి.

రెండవది, ఔషధ సంపర్క పరిస్థితులు భిన్నంగా ఉంటాయి. మైక్రోమోలార్ సాంద్రతల్లో నిరంతరం ద్రావణంలో ఉంచడం, నోటి ద్వారా ఔషధం ఇవ్వడంతో సమానం కాదు. మింగిన మోతాదు వెన్నుపాములోని చలన నాడీకణానికి చేరేలోపు పేగుల్లో శోషణ, తొలి దశ జీవక్రియ, ప్లాస్మా ప్రోటీన్లతో బంధం, మెదడులోకి ప్రవేశం, శరీరం నుంచి తొలగింపు వంటి ప్రక్రియలు జరుగుతాయి. రెండు అధ్యయనాల్లో ఏదీ నాడీ వ్యవస్థలో ఔషధ స్థాయులను కొలవలేదు. కాబట్టి ఒక అధ్యయనంలోని సాంద్రతను మరొకదానితో అనుసంధానించలేం.

మూడవది, ప్రారంభించిన సమయం భిన్నంగా ఉంటుంది. వ్యాధి సంబంధిత మార్పులు పేరుకుపోకముందే చికిత్స ఇవ్వడంపై పురుగు మరియు చేపల్లో ప్రయోజనాలు ఎక్కువగా ఆధారపడ్డాయి. ఎలుకల్లో కూడా లక్షణాలు కనిపించకముందే చికిత్స ప్రారంభమైంది. ఇది అధ్యయనంలోని బలమైన అంశం. అయినప్పటికీ మానవుల్లో చికిత్స దాదాపు ఎప్పుడూ లక్షణాలు ప్రారంభమైన తర్వాతే మొదలవుతుంది. అంటే ఇంకా ఆలస్యంగా ప్రారంభమవుతుంది. రెండు రోజుల పిండ పరీక్షలో కనిపించే ముందస్తు నివారణ సంకేతం పరిశోధనకు ప్రారంభ స్థానం మాత్రమే, వైద్య వినియోగానికి నమూనా కాదు.

నాలుగవది, ఫలిత సూచికలు భిన్నంగా ఉంటాయి. 12 రోజులకు పక్షవాతం, ఆల్డికార్బ్ సున్నితత్వం, మైక్రోమీటర్లలో ఆక్సాన్ పొడవు, ఈత దూరం వంటివి వ్యాధి ప్రక్రియకు దగ్గరగా ఉండే లక్షణ రూపాలు. క్షీరదంలో లక్షణాల ప్రారంభం, జీవించిన కాలం శరీరంలోని ప్రతి పరిహార ప్రక్రియను, సంక్లిష్టత కలిగించే ప్రక్రియను సమగ్రంగా ప్రతిబింబిస్తాయి. జీవించిన కాలాన్ని మార్చకుండానే, వ్యాధి ప్రక్రియకు దగ్గరగా ఉండే కొలతలను ఔషధాలు తరచుగా మార్చుతాయి. అందుకే క్షీరదాల్లో ఒక నిర్దిష్ట ఘటన జరగడానికి పట్టే సమయాన్ని ఫలిత సూచికగా ఉపయోగిస్తారు.

తదుపరి వార్తా శీర్షికను పరిశీలించడానికి తనిఖీ జాబితా కావాలనుకునే పాఠకులు ప్రాక్లినికల్ అధ్యయనాలను ఎలా చదవాలి నుంచి ఒకదాన్ని తీసుకోవచ్చు: జీవజాతి ఏమిటి, ప్రవేశపెట్టిన జన్యువు ఏది, మోతాదు మరియు ఇచ్చిన మార్గం ఏమిటి, ఔషధ స్థాయులను కొలిచారా, వ్యాధి సంబంధిత మార్పులతో పోలిస్తే చికిత్స ఎప్పుడు ప్రారంభమైంది, ఫలిత సూచిక స్వల్పకాలిక లక్షణ రూపమా లేక వ్యాధి గమనమా, రెండవ ప్రయోగశాలలో ప్రభావం పునరావృతమైందా అనే ప్రశ్నలు అడగండి. ఈ ప్రారంభ సంకేతాల్లో ఏవైనా క్లినికల్ సమాచారంగా అభివృద్ధి చెందాయో తెలుసుకోవడానికి, మిథిలీన్ బ్లూపై మానవుల్లో ఉన్న విస్తృత ఆధారాలను పరిశీలించాలి.

రోగులకు మరియు కుటుంబాలకు దీని అర్థం ఏమిటి

ఈ పత్రాల ఆధారంగా ALS కోసం స్థిరపడిన మిథిలీన్ బ్లూ చికిత్స విధానం ఏదీ ఏర్పడదు. సానుకూల అధ్యయనం TDP-43 మరియు FUS జీవశాస్త్రంలోని ఆక్సీకరణ, సినాప్స్ క్రియావిధానాలపై మరింత పరిశోధనకు మద్దతు ఇస్తుంది. గణనీయమైన ప్రభావం కనిపించని అధ్యయనం, SOD1 రకం వ్యాధిలో ఈ ఔషధ సంపర్క స్థాయిలో దీర్ఘకాలం నోటి ద్వారా ఔషధం ఇవ్వడం వల్ల వ్యాధి గమనం మారుతుందని ఆశించడానికి వ్యతిరేక ఆధారాన్ని ఇస్తుంది. ఈ రెండూ కలిపి నమూనాల మధ్య ఫలితాల అసంగతతను వివరిస్తాయి, చికిత్స సిఫార్సును ఇవ్వవు.

ప్రభావాన్ని అంచనా వేసినట్లే భద్రతను కూడా సంయమనంతో అంచనా వేయాలి. ఎలుకల్లో ALS అధ్యయనాలు మానవులకు సురక్షితమైన మోతాదు గురించి ఏమీ చెప్పవు. G6PD లోపం ఉన్నవారిలో ఎర్ర రక్తకణాల విచ్ఛిన్నం ద్వారా, సెరోటోనిన్‌పై పనిచేసే ఔషధాలతో కలిపినప్పుడు సెరోటోనిన్ విషప్రభావం ద్వారా మిథిలీన్ బ్లూ వాస్తవ ప్రమాదాలను కలిగిస్తుంది. G6PD లోపం ఉండవచ్చనే అనుమానం, ప్రస్తుతం యాంటీడిప్రెసెంట్‌ల వాడకం, ఔషధాల్లో చేయాలనుకుంటున్న ఏ మార్పు అయినా వైద్యుడితో చర్చించాలి. ప్రయోగశాల ఫలితాల వార్తా శీర్షికల ఆధారంగా ఎవరైనా చర్య తీసుకునే ముందు మిథిలీన్ బ్లూ సాధారణ భద్రతా సమాచారం సమీక్షను కూడా ఆ చర్చలో చేర్చాలి.

ప్రధాన నిర్ధారణను ఒక వాక్యంలో చెప్పవచ్చు. ప్రారంభ దశ ఔషధ సంపర్కంతో మిథిలీన్ బ్లూ TDP-43 మరియు FUS పురుగులు, చేప లార్వాల లక్షణ రూపాల్లో బలమైన పునరుద్ధరణను కలిగించింది. దీర్ఘకాలం నోటి ద్వారా ఔషధం ఇచ్చిన SOD1 ఎలుక అధ్యయనంలో లక్షణాల ప్రారంభం లేదా జీవించిన కాలంపై దాదాపుగా ప్రయోజనం చూపలేదు. కాబట్టి నిజాయితీగల వ్యాఖ్యానం ఏమిటంటే, ఇవి నమూనాపై ఆధారపడే ఆధారాలు, రోగుల్లో వినియోగానికి మద్దతు ఇవ్వవు.