МОСКВА, 22 сентября. /ТАСС/. Американские нейрофизиологи разработали новый подход для диагностики шизофрении и биполярного расстройства с помощью трехмерной культуры клеток. Он основан на изучении электрических сигналов, которые возникают в трехмерных миниатюрных подобиях мозга пациента и позволяют выявить заболевания с 91% вероятностью, сообщила пресс-служба Университета Джона Гопкинса (JHU).
"Шизофрению и биполярное расстройство очень сложно диагностировать, так как при их развитии не возникают нарушения в конкретных регионах мозга, как при болезни Паркинсона и прочих нейродегенеративных болезнях. Мы надеемся, что использование трехмерных органоидов мозга поможет нам не только подтверждать наличие данных заболеваний у пациентов, но и определять при их помощи оптимальные дозировки лекарств", - пояснила доцент JHU Энни Катурия.
Исследование мозга
Ученые изучили сигналы, которые возникают внутри органоидов мозга, выращенных из перепрограммированных стволовых клеток здоровых людей и пациентов с шизофренией и биполярным расстройством. В эксперименте поиска различий в активности трехмерных клеточных культур стволовых клеток участвовали восемь носителей шизофрении и биполярного расстройства, а также аналогичное число здоровых добровольцев.
Используя эти культуры, биологи вырастили органоиды мозга, подключили к ним электроды и проследили за сигналами, которыми обменивались нейроны в состоянии покоя и при реакции на внешние стимулы. Записи этих всплесков активности исследователи проанализировали при помощи классической системы машинного обучения, способной выявлять скрытые и неочевидные закономерности в этих наборах сигналов.
Точность 91%
Проведенные алгоритмом расчеты показали, что характер взаимодействий нейронов внутри органоидов сильно различался, что позволяет выявлять носителей шизофрении и биполярного расстройства с 91% вероятностью
"Многие популярные средства от шизофрении действуют далеко не на всех пациентов, из-за чего большинство врачей сейчас подбирает терапию для каждого больного при помощи метода проб и ошибок. Иногда на данный процесс уходит по шесть-семь месяцев, и мы надеемся, что наши органоиды позволят отойти от этой практики и сразу же подобрать правильный препарат для носителей этих расстройств", - сообщила Катурия.
Об органоидах
Органоидами мозга ученые называют трехмерные клеточные структуры, напоминающие по устройству, структуре и характеру взаимодействий между клетками реальный мозг человека или других млекопитающих. Эти структуры можно использовать для изучения механизмов развития большого числа нейродегенеративных и психических болезней, а также оценки действия лекарств на ткани мозга.
Комментарии