Un cadru molecular nou deschide calea pentru tratamente personalizate în Parkinson
Un nou studiu realizat de cercetători de la VIB și KU Leuven arată că boala Parkinson poate fi împărțită în subtipuri distincte, explicând de ce un singur tratament nu este eficient pentru toți pacienții.
Analizând datele prin metode de învățare automată, echipa a identificat două grupuri principale și cinci subgrupuri ale bolii, marcând un pas important spre terapii mai personalizate. Rezultatele au fost recent publicate în revista Nature Communications.
„Am descoperit două subgrupuri largi care pot fi împărțite în cinci grupuri mai mici de parkinsonism”, a declarat Patrik Verstreken de la VIB-KU Leuven Center for Neuroscience.
Boala Parkinson afectează milioane de oameni la nivel mondial și este definită în mod tradițional prin simptomele clinice, inclusiv dificultăți de mișcare și declin neurologic progresiv. Cu toate acestea, în ciuda clasificării ca o singură afecțiune, Parkinson poate fi cauzată de mutații în numeroase gene diferite, ceea ce duce la mecanisme biologice subiacente diverse. Această complexitate a îngreunat dezvoltarea tratamentelor eficiente, deoarece terapiile care vizează o anumită cale pot să nu funcționeze pentru toți pacienții.
Studiul recent relevă că aceste forme genetice diferite de Parkinson pot fi organizate în subtipuri moleculare distincte, subliniind necesitatea de a reconsidera boala ca o colecție de afecțiuni înrudite și deschizând calea pentru abordări terapeutice mai țintite.
„Când clinicienii sau pacienții privesc boala, ei observă simptomele clinice, care unifică persoanele cu boala Parkinson”, spune Verstreken. „Dar când te uiți mai în profunzime la nivel molecular, vezi că acestea se împart în subcategorii. Și asta este important, deoarece nu există un medicament care să vizeze diferitele disfuncții moleculare în toate cazurile de boală Parkinson.”
O analiză imparțială pentru gruparea diferitelor mutații asociate Parkinson
Cercetătorii nu au pornit de la ipoteze despre cum diferitele mutații genetice ar putea afecta boala, ci au monitorizat comportamentul modelelor de muscă fruct, care purtau mutații în genele asociate cu Parkinson, pe parcursul timpului. Folosind metode computaționale și bazate pe învățare automată, echipa a identificat tipare, permițând datelor să ghideze analiza. Această abordare le-a permis să descopere grupări naturale ale bolii în aceste animale, care nu ar fi fost evidente prin metodele tradiționale bazate pe ipoteze.
„Am venit fără noțiuni preconcepute despre cum o mutație specifică ar putea afecta modelul nostru animal. Am luat animale cu mutații în oricare dintre cele 24 de gene diferite care cauzează boala și am monitorizat doar comportamentul lor de-a lungul timpului”, adaugă Dr. Natalie Kaempf, autor principal al studiului.
Împreună, această strategie imparțială a relevat o structură ascunsă anterior în boala Parkinson, arătând că diferitele forme genetice se grupează natural în subtipuri distincte.
Prin abandonarea presupunerilor și lăsând tiparele să apară direct din date, studiul oferă un cadru puternic pentru înțelegerea diversității biologice a bolii și pentru îndrumarea viitoarelor cercetări spre intervenții mai precise. De asemenea, reprezintă un exemplu excelent de cum învățarea automată poate revela caracteristici ale biologiei bolii care altfel ar rămâne imposibil de detectat, descoperind structuri ascunse și variații clinice semnificative care nu sunt evidente prin abordări convenționale.
Potencialul de aplicare clinică și perspectivele viitoare
„Acum știm că există diferite tipuri de boală Parkinson”, afirmă Verstreken. „Având aceste subcategorii, putem acum să căutăm în interiorul acelui grup de pacienți cu mutațiile respective, să căutăm biomarkeri specifici și să dezvoltăm medicamente adaptate fiecărui grup.”
Cercetătorii au reușit să vindece fenotipul Parkinson în modele animale testând compuși în diferite subgrupuri. De asemenea, au observat că diferitele subgrupuri răspund diferit la diferiți compuși.
„Când am luat un prim compus care a vindecat subgrupul A și l-am testat în subgrupul B, acesta din urmă nu a fost salvat. Studiul nostru arată că se pot crea medicamente specifice subgrupului care au efecte pozitive și sunt cu adevărat specifice pentru acel subgrup”, explică Verstreken.
Această strategie imparțială ar putea fi adoptată și pentru alte boli cauzate de mutații în multiple gene. „Același principiu poate fi aplicat și altor tipuri de boli. Bolile cauzate de mutații în diverse gene sau de factori de mediu ar putea fi clasificate conform acestui principiu”, încheie Verstreken.
