فهرست مطالب
اورگانوئیدهای مغزی؛ روش جدید تشخیص اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی با دقت ۹۲ درصدی
به گزارش سرویس علمی فارماوب پژوهشگران جانز هاپکینز با استفاده از اورگانوئیدهای مغزی (بافت مغز آزمایشگاهی) و یادگیری ماشین، موفق به شناسایی الگوهای الکتریکی اختلالات روانی شدند. این روش میتواند چشمانداز تشخیص و درمان شخصیسازی شده در روانپزشکی را دگرگون کند.
کلمات کلیدی (Keywords):
اورگانوئید مغزی، تشخیص اسکیزوفرنی، اختلال دوقطبی، یادگیری ماشین در پزشکی، علائم حیاتی الکتریکی مغز، درمان شخصیسازی شده روانپزشکی، فارماوب، تحقیقات علوم اعصاب.
اورگانوئیدهای مغزی؛ کلیدی برای تشخیص دقیق اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی
در یک پروژه علمی مهم، محققان با استفاده از بافت مغزی رشد یافته در آزمایشگاه (اورگانوئید)، الگوهای پیچیده سیگنالهای عصبی را کشف کردهاند که میتواند تفاوتهای ظریفی بین مغز سالم و مغز مبتلا به اختلالات روانی شدید را آشکار کند. این پژوهش که در مجله APL Bioengineering منتشر شده است، راه را برای کاهش عدم قطعیت در تشخیص اختلالات روانی و درمانهای دقیقتر هموار میکند.
چالشهای تشخیص اسکیزوفرنی و دوقطبی
اختلالات روانی مانند اسکیزوفرنی و بیماری دوقطبی (Bipolar) میلیونها نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار میدهند. با این حال، تشخیص آنها همچنان چالشبرانگیز است.
برخلاف بیماریهایی مانند پارکینسون که پزشکان میتوانند بر اساس سطوح دوپامین تشخیص دهند، در اختلالات روانی هیچ بخش خاصی از مغز “خاموش” نمیشود و آنزیم مشخصی مشکل ساز نمیشود. در حال حاضر، تشخیص عمدتاً بر اساس قضاوت بالینی است و درمان اغلب با روشهای طولانی و خطا در تجویز دارو انجام میشود.
اورگانوئیدها ؛ مغزهای کوچک آزمایشگاهی
پژوهشگران به سرپرستی “آنی کاتوریا” از دانشگاه جانز هاپکینز، اورگانوئیدهایی به اندازه یک نخود (شبیهسازی شده از بافت مغز) ایجاد کردند. این ساختارها با بازبرنامهسازی سلولهای خون و پوست بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی، دوقطبی و داوطلبان سالم به سلولهای بنیادینی که قادر به تشکیل ساختارهای شبیه به مغز هستند، ساخته شدند.
این اورگانوئیدها که در پیشپردازنده قشر جلوی مغز (مرکز شناخت بالا) رشد میکنند، حاوی میلین هستند؛ مادهای که دور اعصاب میپیچد و سیگنالینگ عصبی را بهبود میبخشد.
نقش یادگیری ماشین در شناسایی بیماری
تیم تحقیقاتی اورگانوئیدها را روی میکروچیپی قرار دادند که با آرایههای الکترودی متعدد شبیه به شبکه الکتریکی مجهز شده بود. این دستگاه به آنها اجازه داد تا فعالیت الکتریکی سلولها را مانند یک نوار مغزی (EEG) کوچک ردیابی کنند.
با استفاده از ابزارهای یادگیری ماشین، محققان توانستند الگوهای شلیک عصبی مرتبط با حالتهای سالم و بیمار را شناسایی کنند. ویژگیهای خاصی از این فعالیت مغزی به عنوان زیستنشان (Biomarkers) عمل کردند که به محققان اجازه داد با دقت ۸۳ درصد منشأ اورگانوئید (سالم یا بیمار) را تشخیص دهند.
پس از اعمال تحریک الکتریکی ملایم برای آشکار کردن فعالیت عصبی بیشتر، این دقت به ۹۲ درصد افزایش یافت.
به سوی درمان شخصیسازی شده با اورگانوئیدهای مغزی
این یافتهها نشان میدهد که هر اختلال دارای “امضای الکتریکی” متمایزی است. اهمیت این پژوهش برای داروسازی و پزشکی بالینی در قابلیت پیشبینی پاسخ به درمان است.
کاتوریا میگوید: «بیشتر پزشکان داروها را با روش آزمایش و خطا تجویز میکنند که ممکن است ۶ تا ۷ ماه طول بکشد تا داروی مناسب پیدا شود. برای مثال، داروی کلوزاپین رایجترین دارو برای اسکیزوفرنی است، اما حدود ۴۰ درصد بیماران به آن مقاوم هستند. با اورگانوئیدهای ما، شاید دیگر نیازی به دوره آزمایش و خطا نباشد و بتوانیم سریعتر داروی درست را تجویز کنیم.»
در حال حاضر، تیم تحقیقاتی با جراحان مغز و اعصاب و روانپزشکان همکاری میکنند تا نمونههای خونی از بیماران جمعآوری کنند و با استفاده از اورگانوئیدهای ساخته شده از خون خودِ بیمار، غلظتهای مختلف دارو را تست کنند تا ببینند کدام غلظت میتواند وضعیت سلولی را به حالت نرمال بازگرداند.
این تحقیق بستری مهم برای آینده درمانهای دارویی روانپزشکی ایجاد میکند که به جای حدس و گمان، بر اساس دادههای دقیق الکتریکی مغز بیمار صورت میگیرد.
