นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงของสมองจากโรคอัลไซเมอร์ด้วยยาต้านมะเร็ง

นักวิทยาศาสตร์จาก UC San Francisco และ Gladstone Institutes ได้ค้นพบยาต้านมะเร็งที่อาจย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสมองของโรคอัลไซเมอร์ได้ โดยอาจช่วยชะลอหรือแม้กระทั่งย้อนกลับอาการของโรคได้

ในการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารCellนักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบลายเซ็นการแสดงออกของยีนของโรคอัลไซเมอร์กับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากยาที่ได้รับการรับรอง 1,300 ชนิด และพบการใช้ยาต้านมะเร็ง 2 ชนิดร่วมกันที่สามารถรักษาโรคสมองเสื่อมซึ่งเป็นโรคที่พบบ่อยที่สุดได้

การศึกษาครั้งแรกนี้วิเคราะห์ว่าโรคอัลไซเมอร์เปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนในแต่ละเซลล์ในสมองมนุษย์อย่างไร จากนั้นนักวิจัยจึงค้นหายาที่มีอยู่แล้วซึ่งได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) แล้ว ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนที่ตรงกันข้าม

พวกเขากำลังมองหายาโดยเฉพาะที่สามารถย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนในเซลล์ประสาทและเซลล์สมองประเภทอื่นๆ ที่เรียกว่าเซลล์เกลียที่ได้รับความเสียหายหรือเปลี่ยนแปลงในโรคอัลไซเมอร์

จากนั้นนักวิจัยได้วิเคราะห์บันทึกทางการแพทย์อิเล็กทรอนิกส์หลายล้านฉบับ และแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยที่รับประทานยาบางชนิดเพื่อรักษาโรคอื่นๆ มีโอกาสเป็นโรคอัลไซเมอร์น้อยลง

เมื่อพวกเขาทำการทดสอบการรวมกันของยาสองตัวหลัก - ซึ่งทั้งคู่เป็นสารต้านมะเร็ง - ในหนูทดลองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ พบว่าอาการเสื่อมของสมองในหนูลดลงและยังช่วยฟื้นฟูความสามารถในการจดจำได้ด้วย

“โรคอัลไซเมอร์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนในสมองซึ่งทำให้การศึกษาและการรักษาเป็นเรื่องยาก แต่เครื่องมือคำนวณของเราได้เปิดประตูสู่การจัดการกับความซับซ้อนนี้โดยตรง” ดร. มารินา ซิโรตา รักษาการผู้อำนวยการสถาบัน Bacharach Institute for Computational Health Sciences แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แคลิฟอร์เนีย ศาสตราจารย์ด้านกุมารเวชศาสตร์ และผู้ร่วมเขียนบทความกล่าว
“เรารู้สึกตื่นเต้นที่วิธีการคำนวณของเราได้นำเราไปสู่การรักษาแบบผสมผสานสำหรับโรคอัลไซเมอร์ที่มีศักยภาพ โดยอาศัยยาที่มีอยู่แล้วที่ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยา (FDA)”

ข้อมูลขนาดใหญ่จากผู้ป่วยและเซลล์ชี้ให้เห็นถึงการบำบัดโรคอัลไซเมอร์แบบใหม่

โรคอัลไซเมอร์ส่งผลกระทบต่อผู้คนในสหรัฐอเมริกา 7 ล้านคน และทำให้ความสามารถในการรับรู้ การเรียนรู้ และความจำลดลงอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม การวิจัยหลายทศวรรษได้ค้นพบยาที่ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยา (FDA) เพียงสองชนิดเท่านั้น ซึ่งทั้งสองชนิดไม่สามารถชะลอการเสื่อมถอยของโรคได้อย่างมีนัยสำคัญ

“โรคอัลไซเมอร์น่าจะเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในยีนและโปรตีนหลายชนิดที่ทำงานร่วมกันจนส่งผลเสียต่อสุขภาพสมอง” ดร. หยาตง หวง นักวิทยาศาสตร์อาวุโสและผู้อำนวยการศูนย์วิจัยการแปลผลแกลดสโตน ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและพยาธิวิทยาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก และผู้ร่วมเขียนบทความวิจัยกล่าว
“สิ่งนี้ทำให้การพัฒนายามีความท้าทายอย่างมาก เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว ยาถูกออกแบบมาเพื่อกำหนดเป้าหมายยีนหรือโปรตีนเพียงตัวเดียวที่ทำให้เกิดโรค”

ทีมวิจัยใช้ข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะจากการศึกษาสมองโรคอัลไซเมอร์ 3 ครั้ง ซึ่งวัดการแสดงออกของยีนในเซลล์สมองแต่ละเซลล์จากผู้บริจาคที่เสียชีวิตทั้งที่มีและไม่มีโรคอัลไซเมอร์ พวกเขาใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างลายเซ็นการแสดงออกของยีนสำหรับโรคอัลไซเมอร์ในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลีย

จากนั้นนักวิจัยได้เปรียบเทียบลายเซ็นเหล่านี้กับผลลัพธ์จากฐานข้อมูล Connectivity Map ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบของยาหลายพันชนิดต่อการแสดงออกของยีนในเซลล์มนุษย์

จากยา 1,300 ชนิด:

• 86 ย้อนกลับลายเซ็นการแสดงออกของยีนโรคอัลไซเมอร์ในเซลล์ประเภทหนึ่ง
• 25 ย้อนกลับได้ในเซลล์สมองหลายประเภท
• มีเพียง 10 รายการเท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ให้ใช้กับมนุษย์แล้ว

จากการวิเคราะห์ข้อมูลจาก UC Health Data Warehouse (ข้อมูลที่ไม่ระบุชื่อของผู้ที่มีอายุมากกว่า 65 ปี จำนวน 1.4 ล้านคน) ทีมงานพบว่ายาเหล่านี้หลายชนิดดูเหมือนจะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดโรคอัลไซเมอร์ในระยะยาวได้

“ด้วยแหล่งข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดนี้ เราจึงจำกัดรายชื่อยาจาก 1,300 รายการ เหลือ 86 รายการ จากนั้นเหลือ 10 รายการ และสุดท้ายเหลือ 5 รายการ” ดร. หยาเฉียว หลี่ อดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในห้องปฏิบัติการของ Sirota ที่ UCSF ปัจจุบันเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของ Huang ที่ Gladstone และหัวหน้าทีมวิจัยกล่าว
“ข้อมูลอันล้ำค่าที่รวบรวมโดยศูนย์การแพทย์ UC ทุกแห่ง ชี้ให้เราเห็นยาที่มีแนวโน้มดีที่สุดในทันที มันเหมือนกับการทดลองทางคลินิกจำลอง”

การบำบัดแบบผสมผสานพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป

หลี่ ฮวง และซิโรตา ได้คัดเลือกยาต้านมะเร็งสองชนิดจากห้าอันดับแรกสำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ พวกเขาตั้งสมมติฐานว่ายาตัวหนึ่งคือเลโทรโซล อาจช่วยเซลล์ประสาท และอีกตัวหนึ่งคือไอริโนทีแคน อาจช่วยเซลล์เกลีย เลโทรโซลมักใช้รักษามะเร็งเต้านม ส่วนไอริโนทีแคนใช้รักษามะเร็งลำไส้ใหญ่และมะเร็งปอด

ทีมวิจัยได้ใช้หนูทดลองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ชนิดรุนแรง ซึ่งมีการกลายพันธุ์หลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับโรคนี้ เมื่อหนูอายุมากขึ้น พวกมันจะมีอาการคล้ายโรคอัลไซเมอร์และได้รับการรักษาด้วยยาชนิดใดชนิดหนึ่งหรือทั้งสองชนิด

การใช้ยาต้านมะเร็งสองชนิดร่วมกันช่วยย้อนกลับอาการหลายด้านของโรคอัลไซเมอร์ในแบบจำลองสัตว์ทดลองนี้ โดยกำจัดลายเซ็นการแสดงออกของยีนในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียที่เกิดขึ้นเมื่อโรคดำเนินไป ลดการก่อตัวของก้อนโปรตีนที่เป็นพิษและการเสื่อมของสมอง และที่สำคัญคือช่วยฟื้นฟูความจำ

“เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ได้เห็นข้อมูลเชิงคำนวณได้รับการยืนยันในแบบจำลองเมาส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโรคอัลไซเมอร์” หวงกล่าว เขาคาดว่าการวิจัยจะเข้าสู่การทดลองทางคลินิกในเร็วๆ นี้ เพื่อทดสอบการรักษาแบบผสมผสานในผู้ป่วยโดยตรง

“หากแหล่งข้อมูลที่เป็นอิสระโดยสิ้นเชิง เช่น ข้อมูลการแสดงออกของยีนในเซลล์เดี่ยวและบันทึกทางการแพทย์ ชี้ให้เราเห็นถึงวิถีทางและยาเดียวกัน และยาเหล่านั้นมีประสิทธิภาพในแบบจำลองทางพันธุกรรมของโรคอัลไซเมอร์ บางทีเราอาจกำลังเดินมาถูกทางแล้ว” ซิโรตากล่าว
“เราหวังว่าสิ่งนี้จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ให้เป็นทางออกที่แท้จริงสำหรับผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์หลายล้านคนได้อย่างรวดเร็ว”