Metilen ko‘ki va ALS: nega tajriba modellari bo‘yicha natijalar farq qiladi

Metilen ko‘ki va ALS haqida qidirsangiz, bir-biriga ziddek ko‘rinadigan ikki da’voga duch kelasiz. Birida ko‘k bo‘yoq ALS modellarida neyronlarni himoya qilgani aytiladi. Boshqasida esa ALS sichqon modelida hech qanday ta’sir ko‘rsatmagani aytiladi. Ikkala da’vo ham haqiqiy ilmiy maqolalarga tayanadi va ikkala maqola ham jiddiy e’tiborga loyiq. Har bir tajriba ortidagi tushunchani aniq ifodalasangiz, ziddiyat yo‘qoladi: da’voning chegarasini model belgilaydi.

Chuvalchangdagi natija — chuvalchang haqidagi da’vo. Baliq lichinkasidagi natija — baliq lichinkasi haqidagi da’vo. Sutemizuvchida kasallik kechishi buni tasdiqlamaguncha, ikkalasi ham bemor haqidagi da’vo emas. Ushbu maqolada eng ko‘p iqtibos keltiriladigan ikki tadqiqot yonma-yon taqqoslanadi, shunda ularning javoblari nega farq qilishini ko‘rishingiz mumkin.

Ikki tajriba bitta jadvalda

O‘qish davomida ushbu jadvalni ochiq tuting. Tadqiqotlar orasidagi barcha muhim farqlar unda jamlangan.

Genetika, turlar, dozani yuborish yo‘li, vaqt va yakuniy ko‘rsatkichlar farq qiladi. Genotip beshta farqdan faqat bittasi, shuning uchun bu ikki tadqiqot metilen ko‘ki ALSning muayyan bitta yo‘liga tanlab ta’sir qilishini isbotlay olmaydi. Ular torroq, ammo baribir foydali xulosani tasdiqlaydi: oddiy modellarda erta va bevosita ta’sir sharoitida kuzatilgan kuchli tiklanish, sutemizuvchida kasallik kechishi davomida surunkali ravishda og‘iz orqali berilganda takrorlanmagan.

Ijobiy natija: chuvalchang va baliq tadqiqoti nimani ko‘rsatdi

2012-yildagi chuvalchang va baliq tadqiqotida chuvalchanglarning harakat neyronlarida mutant odam TDP-43 yoki FUS oqsili ekspressiya qilingan va baliq embrionlariga mutant odam mRNKsi kiritilgan. Bular oqsil toksikligi modellari. Ular mutant oqsilning harakat va neyron shakliga toksik ta’sirini bir necha kun ichida aks ettiradi, kattalardagi ALSning yillar davom etadigan to‘liq kechishini emas.

Muolaja juda erta boshlangan. Chuvalchanglar tuxumdan chiqqanidan boshlab metilen ko‘ki saqlovchi agarda o‘stirilgan. Baliq embrionlari urug‘lanishdan 24 soat o‘tgach, tun davomida preparat eritmasida saqlangan, xatti-harakati esa taxminan ikki kundan keyin tekshirilgan. Preparat va neyron orasida sutemizuvchilardagidek qon-miya to‘sig‘i bo‘lmagan, plazma yoki miyadagi preparat miqdori ham o‘lchanmagan.

Bu sharoitlarda ta’sirlar katta va izchil bo‘lgan. Ham 6, ham 60 μM TDP-43 va FUS chuvalchanglarida yoshga bog‘liq falajni kamaytirgan. Voyaga yetgan davrning 12-kunida muolaja olmagan TDP-43 chuvalchanglarining taxminan 80 foizi falajlangan, tuxumdan chiqqanidan boshlab muolaja olganlarida esa bu ko‘rsatkich taxminan 10 foiz bo‘lgan. Sinaptik sinov ham shu yo‘nalishdagi natijani ko‘rsatgan: TDP-43 chuvalchanglari nerv-mushak uzatilishini tekshirish uchun ishlatiladigan aldikarb preparatiga o‘ta sezgir bo‘lgan va metilen ko‘ki javobni me’yor tomon qaytargan. Degeneratsiyaga uchrayotgan harakat neyronlari o‘simtalari soni kamaygan, eng yaqqol ta’sir 60 μM da kuzatilgan. Baliqlarda teginish qo‘zg‘atgan suzish sezilarli yaxshilangan va qisqargan harakat aksonlari 30 yoki 60 μM da me’yoriy uzunlikka yaqinlashib o‘sgan, biroq tiklanish to‘liq emas, qisman bo‘lgan.

Oksidlovchi stress ma’lumotlari antioksidant ta’sir haqidagi talqinga mos kelgan. Mutant chuvalchanglar va baliqlarda reaktiv kislorod ko‘rsatkichlari oshgan, muolaja bilan esa pasaygan. Metilen ko‘ki berilgan normal chuvalchanglar oksidlanishni kuchaytiruvchi ta’sirga muolaja olmagan chuvalchanglarga qaraganda ancha uzoq bardosh bergan. Ammo ikkita cheklov muhim. Mutant TDP-43 va FUS oqsillarining umumiy miqdori kamaymagan, tadqiqotda oqsil agregatlari miqdori bevosita o‘lchanmagan. Demak, u funksional tiklanishni ko‘rsatadi, ammo agregatlarning yo‘qotilganini isbotlamaydi. Oksidlanish-qaytarilish va mitoxondriyalarga oid farazlar odatda qanday ifodalanishini kuzatib boradiganlar bu mexanizmni dalillar bilan qo‘llab-quvvatlangan, ammo hali uzil-kesil aniqlanmagan deb qabul qilishi kerak.

Eng ko‘p saboq beradigan tafsilot muolajaning boshlanish vaqti bo‘lgan. Mualliflar muolajani boshlash uchun voyaga yetgan davrning 5-kunigacha kutganida, 12-kundagi falaj darajasi taxminan 55 foiz bo‘lgan; tuxumdan chiqqanidan boshlab muolaja berilganda esa taxminan 10 foiz edi. Preparat, chuvalchang va mutatsiya bir xil, ammo ta’sir ancha kichik. Kuzatilgan foydaning katta qismi erta profilaktik ta’sir bilan bog‘liq bo‘lgan.

Ta’sir aniqlanmagan natija: SOD1 sichqon tadqiqoti nimani ko‘rsatdi

2011-yildagi sichqon tadqiqoti qat’iyroq tizimda murakkabroq savolni tekshirgan. Kongenik SOD1 G93A sichqonlarida kasallik orqa oyoqlar titrashidan yurishning buzilishi va tanani tik holatga qaytarish refleksining yo‘qolishi orqali oldindan belgilangan terminal yakuniy nuqtagacha rivojlanadi. Muolaja alomatlar paydo bo‘lishidan oldin, 45-kunda boshlangan va har kuni davom ettirilgan; kuzatuvchilar nevrologik holatni 0 dan 6 gacha shkala bo‘yicha baholagan. Bu kasallikning butun kechishini qamrab olgan tajriba bo‘lib, uni bemor uchun muhim bo‘lgan jihatlarga chuvalchangdagi har qanday falajlanish egri chizig‘idan ko‘ra yaqinroq qiladi.

Asosiy natijalarda ta’sir aniqlanmagan. Kasallikning umumiy boshlanishi nazorat guruhida 121 kunda, metilen ko‘ki guruhida esa 124 kunda kuzatilgan; bu farq statistik ahamiyatli bo‘lmagan. Terminal bosqichgacha tirik qolish muddati mos ravishda 167 kun va 170 kun bo‘lgan, bu ham statistik ahamiyatli emas. Ayrim ikkilamchi tahlillar muolaja foydasiga natija ko‘rsatgan: urg‘ochilarda kasallik boshlanishi taxminan 7 kunga kechikkan, muolaja olgan hayvonlar yengilroq bosqichlarda biroz ko‘proq, og‘ir bosqichlarda esa kamroq vaqt o‘tkazgan. Jins bo‘yicha kichik guruhlar va bosqichlar o‘rtasidagi ko‘plab taqqoslashlar hisobga olinsa, bu natijalar isbotdan ko‘ra yangi farazlar uchun asos sifatida qaraladi. Neyronlar soni, SOD1 agregatsiyasi, oksidlovchi yoki yallig‘lanish markerlari o‘lchanmagan. Shu sababli tadqiqot preparat o‘z nishonlariga yetib borib, samara bermaganmi yoki bu dozada ularga umuman ta’sir qilmaganmi, degan savolga ham javob bera olmaydi. Faqat bitta doza sinovdan o‘tkazilgan.

Mualliflarning o‘zi ikkala yo‘nalishda ham amal qiladigan eng muhim cheklovni ta’kidlagan. SOD1 G93A genining ko‘p nusxali modeli toksik SOD1 bilan bog‘liq kasallikni yaxshi aks ettiradi, ammo SOD1 bilan bog‘liq kasallik oilaviy ALSning kichik qismini tashkil etadi va uning biologiyasi sporadik kasallikning aksariyat holatlaridan farq qiladi. Ular nomzod preparatlarni TDP-43 asosidagi sutemizuvchi modellarida qayta tekshirishni taklif qilgan. Keyinchalik bu taklif murakkabroq tus olgan, chunki chuvalchang va baliq tadqiqoti mualliflari metilen ko‘kining alohida TDP-43 sichqon tadqiqotida ham harakat ko‘rsatkichlarini yaxshilamaganini qayd etgan. Demak, birikma bitta TDP-43 tizimida kuchli ta’sir ko‘rsatib, boshqa TDP-43 tizimida ta’sirsiz bo‘lishi mumkin. Tizim gen kabi muhim.

Nega chuvalchang yoki baliqdagi yaxshilanish bemorlarda foyda borligini tasdiqlay olmaydi

Har bir modelni boshqa-boshqa savolga javob beradigan tizim deb tasavvur qiling.

Birinchidan, biologiya farq qiladi. TDP-43 va FUS nuklein kislotalarni bog‘lovchi oqsillar bo‘lib, ushbu oddiy tizimlarda umumiy genetik o‘zaro ta’sirlarga ega. SOD1 toksikligi esa qisman boshqacha bevosita mexanizmlar orqali yuzaga keladi. Bir turdagi oqsil toksikligiga oid stressni yengillashtiradigan preparat boshqasini ham yengillashtirishi shart emas. Embriondagi ortiqcha ekspressiyaga qarshi muvaffaqiyat kattalarda yallig‘lanish, glial hujayralar ishtiroki va organizmning umumiy holati yomonlashuvi bilan kechadigan sekin neyrodegeneratsiyaga qarshi muvaffaqiyatni bashorat qilishi shart emas.

Ikkinchidan, ta’sir sharoiti farq qiladi. Mikromolyar konsentratsiyali muhitda uzluksiz saqlash og‘iz orqali doza berish bilan bir xil emas. Yutilgan doza bilan orqa miyadagi harakat neyroni orasida ichakda so‘rilish, birinchi o‘tish metabolizmi, plazma oqsillari bilan bog‘lanish, miyaga kirish va organizmdan chiqarilish kabi jarayonlar turadi. Ikkala tadqiqotda ham asab tizimidagi preparat miqdori o‘lchanmagan, shuning uchun hech biri o‘z konsentratsiyasini boshqasidagi bilan bog‘lay olmaydi.

Uchinchidan, vaqt farq qiladi. Chuvalchang va baliqlardagi foyda patologik o‘zgarishlar to‘planishidan oldin boshlangan muolajaga juda bog‘liq bo‘lgan. Sichqonlarda ham muolaja alomatlardan oldin boshlangan — bu tadqiqotning kuchli jihati. Ammo odamlarda muolaja deyarli har doim alomatlar boshlanganidan keyin, ya’ni yanada kechroq boshlanadi. Ikki kunlik embrion sinovidagi profilaktik ta’sir belgisi klinik qo‘llash modeli emas, tadqiqot uchun boshlang‘ich nuqtadir.

To‘rtinchidan, yakuniy ko‘rsatkichlar farq qiladi. 12-kundagi falaj, aldikarbga sezgirlik, mikrometrlarda o‘lchangan akson uzunligi va suzish masofasi — bevosita fenotipik ko‘rsatkichlar. Sutemizuvchida kasallik boshlanishi va tirik qolish organizmdagi barcha kompensatsiyalovchi va murakkablashtiruvchi jarayonlarni birlashtirib aks ettiradi. Preparatlar ko‘pincha bevosita ko‘rsatkichlarni o‘zgartiradi, ammo tirik qolish muddatini o‘zgartirmaydi. Shu sababli sutemizuvchilarda muayyan hodisagacha bo‘lgan vaqt yakuniy ko‘rsatkich sifatida qo‘llanadi.

Keyingi shov-shuvli sarlavhani baholash uchun tekshiruv ro‘yxatini xohlagan o‘quvchilar uni klinikagacha bo‘lgan tadqiqotlarni qanday o‘qish kerak maqolasidan olishlari mumkin: qaysi tur va transgen ishlatilganini, doza va yuborish yo‘lini, preparat miqdori o‘lchangan-o‘lchanmaganini, muolaja patologiyaga nisbatan qachon boshlanganini, yakuniy ko‘rsatkich qisqa muddatli fenotipmi yoki kasallik kechishimi ekanini hamda ta’sir ikkinchi laboratoriyada takrorlangan-takrorlanmaganini so‘rang. Ushbu dastlabki belgilardan birortasi klinik ma’lumotlarga aylanganini tekshirish uchun metilen ko‘kiga oid odamlarda olingan kengroq dalillar bazasiga murojaat qilish kerak.

Bu bemorlar va ularning oilalari uchun nimani anglatadi

Ushbu maqolalar ALS uchun metilen ko‘kini qo‘llash bo‘yicha tasdiqlangan protokolga asos bo‘lmaydi. Ijobiy tadqiqot TDP-43 va FUS biologiyasidagi oksidlovchi va sinaptik mexanizmlarni yanada o‘rganishni qo‘llab-quvvatlaydi. Ta’sir aniqlanmagan tadqiqot esa SOD1 turidagi kasallikda ushbu ta’sir darajasida surunkali ravishda og‘iz orqali berish kasallik kechishini o‘zgartiradi, deb kutishga qarshi dalil bo‘ladi. Birgalikda ular davolash tavsiyasini emas, modellararo nomuvofiqlikni tasvirlaydi.

Xavfsizlikka ham samaradorlik kabi xolis yondashish kerak. Sichqonlardagi ALS tadqiqotlari odamlar uchun xavfsiz doza haqida hech narsa aytmaydi. Metilen ko‘ki G6PD yetishmovchiligida gemoliz orqali, serotonin tizimiga ta’sir qiluvchi dorilar bilan birga qo‘llanganda esa serotonin toksikligi orqali haqiqiy xavf tug‘diradi. G6PD yetishmovchiligiga shubha, ayni paytdagi antidepressant qabul qilish va dorilarni o‘zgartirish bo‘yicha har qanday reja shifokor bilan muhokama qilinishi kerak. Laboratoriya natijalariga oid sarlavhalarga asoslanib biror chora ko‘rishdan oldin metilen ko‘ki xavfsizligiga oid umumiy ma’lumotlarni ko‘rib chiqish ham shu muhokamaning bir qismidir.

Asosiy xulosa bitta jumlaga sig‘adi. Metilen ko‘ki erta ta’sir sharoitida TDP-43 va FUS chuvalchang hamda baliq lichinkasi fenotiplarida kuchli tiklanish hosil qilgan, ammo surunkali ravishda og‘iz orqali berilgan SOD1 sichqon tadqiqotida kasallik boshlanishi yoki tirik qolish bo‘yicha deyarli hech qanday foyda ko‘rsatmagan; shu bois xolis talqin — bu bemorlarda qo‘llashni qo‘llab-quvvatlamaydigan, modelga bog‘liq dalillardir.