Un algoritm de screening bazat pe sânge reduce semnificativ scanările PET inutile în cazul Alzheimer
Un nou algoritm de screening bazat pe sânge a redus dramatic numărul scanărilor PET inutile necesare pentru recrutarea pacienților cu risc de boala Alzheimer pentru un studiu clinic, conform cercetărilor efectuate de oamenii de știință de la Keck School of Medicine de la USC, publicate în Alzheimer’s & Dementia®: The Journal of the Alzheimer’s Association.
Cunoscut sub denumirea de AHEAD 3-45, acest studiu clinic reprezintă o cercetare internațională de fază 3 care testează dacă tratamentele mai timpurii cu un medicament aprobat pentru boala Alzheimer, denumit lecanemab, ar putea conduce la rezultate mai bune. Lecanemab elimină agregatele de proteine amyloid-beta, care se acumulează în creier și sunt asociate cu progresia bolii Alzheimer. Medicamentul poate încetini progresia clinică a bolii cu aproximativ 30%, dar este prescris în prezent doar pacienților care au deja simptome de declin cognitiv.
Studiul AHEAD 3-45 vizează în mod special persoanele cu acumulări de amyloid-beta, care apar devreme în progresia bolii Alzheimer, uneori cu decenii înainte de apariția simptomelor de deteriorare cognitivă. Totuși, doar aproximativ 30% dintre adulții sănătoși din punct de vedere cognitiv cu vârsta de peste 65 de ani au niveluri de amyloid suficient de ridicate pentru a se califica pentru studii precum AHEAD. O provocare majoră în recrutarea pacienților pentru studiu este identificarea și screeningul unui număr mare de persoane care ar putea avea caracteristici ale bolii, dar care nu prezintă încă simptome evidente, cum ar fi pierderea memoriei.
Înainte de introducerea screeningului prin plasmă sanguină, candidații pentru studiul AHEAD 3-45 trebuiau să parcurgă un proces de screening ce putea dura până la trei luni de la prima vizită până la înscriere. După ce efectuau o tomografie cu emisie de pozitroni (PET), o scanare de imagistică costisitoare considerată standardul de aur pentru diagnosticarea Alzheimer, mai mult de 70% dintre candidați aflau că nu sunt eligibili pentru studiu.
Utilizarea algoritmului în recrutarea participanților pentru studiu a redus rata persoanelor care au primit o scanare PET, dar nu s-au calificat pentru studiu, de la mai mult de 70% la 31%.
„Partea de screening a unui studiu clinic pentru Alzheimer este de obicei una dintre cele mai costisitoare părți ale studiului pentru site-urile de cercetare. Cu siguranță am ajutat la reducerea poverii pentru site-urile clinice participante și pentru pacienți, prin reducerea numărului de persoane care trebuie să suporte scanări PET”, a declarat Oliver Langford.
În ultimii ani, testele de sânge au arătat un potențial tot mai mare în determinarea riscului unei persoane de a dezvolta boala Alzheimer. Aceste teste măsoară proteine în plasma sanguină care sunt biomarkeri ai bolii.
Instrumentul de screening algoritmic dezvoltat de cercetătorii USC a integrat două biomarkeri cheie din plasma sanguină: raportul amyloid-beta, un semnal mai devreme al acumulării de amyloid, și p-tau217, un marker recent descoperit care reflectă mai fiabil sarcina de amyloid din creier.
Algoritmul a fost dezvoltat folosind datele de la 1.080 de participanți AHEAD și validat într-un set de date independent din studiul Wisconsin Registry for Alzheimer’s Prevention. Pe lângă biomarkerii din sânge, modelul a integrat vârsta și statutul de purtător APOE4, ambele fiind factori cunoscuți care cresc riscul acumulării de amyloid. Algoritmul a fost rafinat în trei versiuni succesive în timpul recrutării active pentru studiu, care a avut loc între 2020 și 2024.
Inițial introdus în februarie 2022, algoritmul utilizând raportul amyloid-beta a redus proporția participanților ineligibili pentru PET de la 71% la 50%. În mai 2023, p-tau217 a fost integrat într-o a doua versiune, iar acest procent a scăzut și mai mult, la 31%. Aceasta a permis studiului să înregistreze mai eficient participanți cu niveluri de amyloid atât intermediare, cât și ridicate.
Centrală în concepția algoritmului este o tehnică statistică numită Mixture of Experts (MoE), care permite modelului să țină cont de faptul că amyloidul nu se acumulează uniform. În loc să sorteze pur și simplu participanții în categorii pozitive sau negative, echipa a construit un model care estimează unde se află cineva pe un spectru continuu de acumulare a amyloidului.
„Când analizăm nivelurile de amyloid la nivel de populație, observăm un vârf în care oamenii sunt negativi la amyloid și un alt vârf pentru cei cu acumulări de plăci de amyloid ridicate”, a spus Langford. „Există o regiune în intervalul intermediar care nu este complet capturată doar de markerul plasmatic. Abordarea Mixture of Experts ajută la modelarea acelei incertitudini mai eficient și este mai bine adaptată tipului de date colectate.”
Rezultatele studiului adaugă la un corp tot mai mare de dovezi că testele de sânge pot servi ca un filtru practic înainte de teste mai intensive și costisitoare.
„Acest lucru va permite mai multor oameni să aibă acces la teste care pot ajuta la determinarea dacă au patologie Alzheimer”, a afirmat Langford. „Dacă poți merge la medic și să faci un test de sânge, vei putea să înțelegi mai devreme dacă ai boala.”
Creșterea eficienței în screeningul pentru studii clinice precum AHEAD 3-45 ar putea, de asemenea, să apropie cercetătorii de prevenția primară a bolii Alzheimer.
„Dacă putem interveni mai devreme”, a spus Langford, „vom avea un impact mai mare și, sperăm, vom preveni apariția simptomelor.”
