Метилен зәңгәрлеге һәм ALS: ни өчен нәтиҗәләр төрле эксперименталь модельләрдә аерыла

Метилен зәңгәрлеге һәм ALS турында эзләгәндә, бер-берсенә каршы килә кебек тоелган ике раслау очрый. Берсе зәңгәр буяуның ALS модельләрендә нейроннарны саклавын әйтә. Икенчесе аның ALSлы тычканда бернинди тәэсир дә күрсәтмәвен әйтә. Ике раслау да чын фәнни мәкаләләргә таяна, һәм ике мәкаләгә дә җитди карарга кирәк. Һәр эксперимент артындагы принципны ачык әйткәч, каршылык юкка чыга: модель нинди булса, раслауның чикләре дә шундый.

Суалчанда алынган нәтиҗә — суалчан турында раслау. Балык личинкасында алынган нәтиҗә — балык личинкасы турында раслау. Имезүче хайвандагы авыру барышы моны расламыйча, аларның берсе дә пациент турында раслау түгел. Бу мәкалә иң еш телгә алынган ике эшне янәшә чагыштыра, шуңа күрә сез аларның җаваплары ни өчен аерылуын күрә аласыз.

Ике эксперимент бер таблицада

Укыганда бу таблицаны ачык тотыгыз. Тикшеренүләр арасындагы һәр мөһим аерма анда сыйган.

Генетика аерыла, төрләр аерыла, дозаны бирү юлы аерыла, вакыт аерыла, бәяләү күрсәткечләре дә аерыла. Генотип — биш аерманың берсе генә, шуңа күрә бу ике эш метилен зәңгәрлегенең ALSның бер генә механизмына сайлап тәэсир итүен дәлилли алмый. Алар таррак, әмма барыбер файдалы нәрсәне күрсәтә: гади модельләрдә иртә һәм туры тәэсир шартларында күзәтелгән көчле торгызылу имезүче хайванда препаратны озак вакыт авыз аша биргәндә авыру барышына күчмәгән.

Уңай нәтиҗә: суалчан һәм балык тикшеренүе нәрсә күрсәткән

2012 елгы суалчан һәм балык тикшеренүендә суалчаннарның хәрәкәт нейроннарында мутант кеше TDP-43 яки FUS аксымын экспрессияләткәннәр һәм балык яралгыларына мутант кеше мРНКсын керткәннәр. Болар — аксым токсиклыгы модельләре. Алар мутант аксымның хәрәкәткә һәм нейрон формасына агулы тәэсирен берничә көн эчендә кабатлый, ә олы кешедә ALSның еллар дәвамындагы тулы барышын түгел.

Дәвалау бик иртә башланган. Суалчаннар йомыркадан чыкканнан бирле метилен зәңгәрлеге кушылган агарда үскән. Балык яралгылары, аталану үткәннән соң 24 сәгатьтән башлап, препарат эремәсендә төн буе тотылган, ә аларның тәртибе якынча ике көннән соң тикшерелгән. Препарат белән нейрон арасында имезүче хайвандагы кебек кан–ми киртәсе булмаган, һәм препаратның плазмадагы яки мидәге дәрәҗәсе үлчәнмәгән.

Бу шартларда тәэсир зур һәм эзлекле булган. 6 һәм 60 μM концентрацияләренең икесе дә TDP-43 һәм FUS суалчаннарында яшькә бәйле параличны киметкән. Олы тормышының 12 нче көнендә дәваланмаган TDP-43 суалчаннарының якынча 80 проценты параличланган булган, ә йомыркадан чыкканнан бирле дәваланган суалчаннарда бу күрсәткеч якынча 10 процент булган. Синаптик тест та шул ук юнәлешне күрсәткән: TDP-43 суалчаннары нерв–мускул сигнал тапшыруын тикшерү өчен кулланыла торган альдикарб препаратына артык сизгер булган, ә метилен зәңгәрлеге җавапны нормаль дәрәҗәгә таба кайтарган. Дегенерацияләнүче хәрәкәт нейроны үсентеләре саны кимегән, иң ачык тәэсир 60 μM концентрациясендә күзәтелгән. Балыкларда кагылуга җавап итеп йөзү шактый яхшырган, һәм кыскарган хәрәкәт аксоннары 30 яки 60 μM концентрациясендә нормаль озынлыкка таба яңадан үскән, әмма торгызылу тулы түгел, өлешчә генә булган.

Оксидатив стресс мәгълүматлары антиоксидант аңлатмага туры килә. Мутант суалчаннарда һәм балыкларда реактив кислород күрсәткечләре югары булган һәм дәвалау белән кимегән, ә метилен зәңгәрлеге алган нормаль суалчаннар прооксидант тәэсиргә дәваланмаган суалчаннарга караганда күпкә озаграк чыдаган. Әмма ике чикләү мөһим. Мутант TDP-43 һәм FUS аксымнарының гомуми дәрәҗәсе кимемәгән, һәм тикшеренүдә аксым агрегатлары турыдан-туры сан ягыннан бәяләнмәгән. Шуңа күрә ул функциянең торгызылуын күрсәтә, ләкин агрегатларның юкка чыгарылуын дәлилләми. Редокс һәм митохондрия гипотезаларының гадәттә ничек аңлатылуын күзәтүчеләр бу механизмны дәлилләр белән хупланган, әмма ахыргача ачыкланмаган дип кабул итәргә тиеш.

Вакыт иң гыйбрәтле деталь булган. Авторлар дәвалауны башлау өчен суалчанның олы тормышының 5 нче көненә кадәр көткәндә, 12 нче көндә паралич ешлыгы якынча 55 процент булган; йомыркадан чыкканнан бирле дәвалаганда исә ул якынча 10 процент тәшкил иткән. Шул ук препарат, шул ук суалчан, шул ук мутация, ләкин тәэсир күпкә кечерәк. Күзәтелгән файданың зур өлеше иртә профилактик тәэсиргә бәйле булган.

Нуль нәтиҗәсе: SOD1 тычкан тикшеренүе нәрсә күрсәткән

2011 елгы тычкан тикшеренүе катгыйрак системада катлаулырак сорау куйган. Конгеник SOD1 G93A тычканнарында авыру арткы аякларның калтыравыннан атлау бозылуына һәм нормаль торышка кайту рефлексының югалуына, аннары алдан билгеләнгән терминаль ноктага кадәр үсә. Дәвалау симптомнарга кадәр, 45 нче көндә башланган һәм көн саен дәвам иткән; күзәтүчеләр неврологик халәтне 0–6 шкаласында бәяләгән. Бу — авыруның бөтен барышын тикшергән эксперимент, шуңа күрә ул суалчандагы теләсә нинди паралич кәкресенә караганда пациент өчен мөһимрәк булган нәрсәгә якынрак.

Төп нәтиҗәләр нуль булган. Гомумән, авыру контроль төркемдә 121 көндә, метилен зәңгәрлеге алганнарда 124 көндә башланган; бу аерма әһәмиятле булмаган. Соңгы стадиягә кадәр яшәү озынлыгы 167 көн һәм 170 көн булган, бу да әһәмиятле аерма түгел. Берничә икенчел анализ дәвалау файдасына булган: ана тычканнарда авыру башлануы якынча 7 көнгә кичеккән, ә дәваланган хайваннар җиңелрәк стадияләрдә бераз күбрәк, авыр стадияләрдә азрак вакыт үткәргән. Җенес буенча кечкенә төркемнәр һәм стадияләр арасындагы күпсанлы чагыштырулар булганда, бу нәтиҗәләрне дәлил итеп түгел, гипотеза тудыручы мәгълүмат итеп укырга кирәк. Нейроннар саны исәпләнмәгән, SOD1 агрегатлашуы тикшерелмәгән, оксидатив яки ялкынсыну маркерлары үлчәнмәгән. Шуңа күрә тикшеренү препаратның үз мишеньнәренә барып җитеп тә эшләмәвенме, әллә бу дозада аларга бөтенләй тәэсир итмәвенме әйтә алмый. Бер генә доза сынап каралган.

Авторлар үзләре ике юнәлештә дә гамәлдә булган иң төп чикләүне билгеләгән. SOD1 G93A генының күп күчермәләре булган модель токсик SOD1 белән бәйле авыруны яхшы модельләштерә, ләкин SOD1 белән бәйле авыру гаиләви ALSның кечкенә өлешен генә тәшкил итә һәм аның биологиясе спорадик очракларның күпчелегеннән аерыла. Алар кандидат препаратларны TDP-43 нигезендәге имезүче хайван модельләрендә яңадан сынап карарга тәкъдим иткән. Шуннан соң бу тәкъдим катлаулырак төс алган, чөнки суалчан һәм балык тикшеренүе авторлары метилен зәңгәрлегенең аерым TDP-43 тычкан тикшеренүендә дә хәрәкәт күрсәткечләрен яхшырта алмавын искәртә. Димәк, бер үк кушылма бер TDP-43 системасында көчле, ә икенче TDP-43 системасында тәэсирсез булып күренергә мөмкин. Система ген кебек үк мөһим.

Ни өчен суалчанда яки балыкта яхшыру пациентларда файда булуын раслый алмый

Һәр модель төрле сорауга җавап бирә дип уйлагыз.

Беренчедән, биология аерыла. TDP-43 һәм FUS — нуклеин кислоталары белән бәйләнешкә керүче аксымнар, һәм бу гади системаларда аларның уртак генетик үзара бәйләнешләре бар. SOD1 токсиклыгы исә өлешчә башка туры механизмнар аша бара. Бер төр аксым токсиклыгы стрессын җиңеләйткән препарат икенчесен җиңеләйтергә тиеш дигән сүз түгел. Яралгыда аксымның артык экспрессиясенә каршы уңыш та олы организмдагы ялкынсыну, глия катнашуы һәм системалы начараю белән баручы акрын нейродегенерациягә каршы уңышны фаразларга тиеш түгел.

Икенчедән, тәэсир шартлары аерыла. Микромоляр концентрацияләрдә тирәлек аша өзлексез тәэсир итү — авыз аша доза бирү түгел. Йотылган доза белән арка мие хәрәкәт нейроны арасында эчәк аша үзләшү, беренчел үтү метаболизмы, плазма аксымнарына бәйләнү, мигә үтеп керү һәм организмнан чыгарылу тора. Ике тикшеренүдә дә препаратның нерв системасындагы дәрәҗәсе үлчәнмәгән, шуңа күрә аларның берсе дә үз концентрациясен икенчесенеке белән бәйли алмый.

Өченчедән, вакыт аерыла. Суалчан һәм балыклардагы файда дәвалауның патологик үзгәрешләр тупланганчы башлануына нык бәйле булган. Тычканнарны дәвалау да симптомнарга кадәр башланган, һәм бу — көчле як. Әмма кешеләрдә дәвалау һәрвакыт диярлек симптомнар башланганнан соң башланыр иде, ягъни тагын да соңрак. Ике көнлек яралгы тестындагы профилактик сигнал — тикшеренү өчен башлангыч нокта, клиник куллану моделе түгел.

Дүртенчедән, бәяләү күрсәткечләре аерыла. 12 көндәге паралич, альдикарбка сизгерлек, микрометрлардагы аксон озынлыгы һәм йөзү арасы — механизмга якын фенотиплар. Имезүче хайванда авыру башлануы һәм яшәү озынлыгы организмдагы һәр компенсацияләүче һәм катлауландыручы процессны берләштерә. Препаратлар еш кына механизмга якын күрсәткечләрне үзгәртә, ләкин яшәү озынлыгын үзгәртми. Нәкъ шуңа күрә имезүче хайваннарда билгеле вакыйгага кадәрге вакытны бәяләү күрсәткечләре кулланыла.

Киләсе яңалыкның баш исемен бәяләү өчен тикшерү исемлеге теләгән укучылар аны клиникага кадәрге тикшеренүләрне ничек укырга мәкаләсеннән ала ала: нинди төр һәм трансген кулланылганын, дозаны һәм бирү юлын, препарат дәрәҗәләренең үлчәнүен, дәвалауның патологиягә карата кайчан башлануын, бәяләү күрсәткеченең кыска вакытлы фенотипмы әллә авыру барышымы булуын һәм тәэсирнең икенче лабораториядә кабатлануын сорагыз. Бу иртә сигналларның берәрсе клиник мәгълүматка кадәр үскәнме икәнен тикшерү өчен метилен зәңгәрлеге буенча кешеләрдә тупланган киңрәк дәлилләр базасына мөрәҗәгать итәргә кирәк.

Бу пациентлар һәм гаиләләр өчен нәрсә аңлата

Бу мәкаләләрдән ALS өчен метилен зәңгәрлеген куллануның расланган протоколы килеп чыкмый. Уңай нәтиҗәле тикшеренү TDP-43 һәм FUS биологиясендә оксидатив һәм синаптик механизмнарны алга таба өйрәнүне хуплый. Нуль нәтиҗәле тикшеренү SOD1 тибындагы авыруда шушы тәэсир дәрәҗәсендә препаратны озак вакыт авыз аша бирүдән авыру барышын үзгәртүне көтүгә каршы дәлил булып тора. Бергә алар дәвалау тәкъдимен түгел, модельләр арасында нәтиҗәләрнең туры килмәвен тасвирлый.

Куркынычсызлыкка да нәтиҗәлелеккә караган кебек үк аек караш кирәк. Тычканнардагы ALS тикшеренүләре кешеләр өчен куркынычсыз дозалар турында берни әйтми. Метилен зәңгәрлеге исә G6PD җитешмәгәндә гемолиз һәм серотонинергик препаратлар белән бергә кулланылганда серотонин токсиклыгы аша чын куркынычлар тудыра. G6PD җитешмәүгә шик, хәзерге вакытта антидепрессантлар куллану һәм даруларны кабул итүдә планлаштырылган теләсә нинди үзгәреш табиб белән сөйләшүдә каралырга тиеш. Лаборатория нәтиҗәләре турындагы яңалыкларга таянып гамәл кылганчы, метилен зәңгәрлегенең куркынычсызлыгы турында гомуми мәгълүматны да табиб белән карап чыгу кирәк.

Төп нәтиҗә бер җөмләгә сыя. Метилен зәңгәрлеге иртә тәэсир шартларында TDP-43 һәм FUS суалчаннарының һәм балык личинкаларының фенотипларын нык торгызган, ә SOD1 тычканнарына озак вакыт авыз аша бирелгән тикшеренүдә авыру башлануына яки яшәү озынлыгына диярлек файда китермәгән. Шуңа күрә намуслы аңлатма — бу модельгә бәйле дәлилләр, һәм алар пациентларда куллануны хупламый.