به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان ابزاری را توسعه داده‌اند که می‌تواند پیش‌بینی کند بیماران چگونه به ناتالیزوماب، یکی از رایج‌ترین داروهای مورد استفاده برای درمان ام‌اس، پاسخ خواهند داد. با وجود اثربخشی این دارو، حدود ۳۵٪ از کاربران به طور کامل به درمان پاسخ نمی‌دهند و ظرف دو سال پس از شروع درمان، بازگشت علائم را تجربه می‌کنند. علاوه بر این، اگرچه به کاهش دفعات و شدت شیوع بیماری کمک می‌کند و پیشرفت بیماری را کند می‌کند، اما می‌تواند باعث واکنش‌های نامطلوبی مانند افزایش خطر عفونت جدی (لوکوانسفالوپاتی چند کانونی پیشرونده)، سردرد، درد عضلات و معده، خستگی و افسردگی شود. گروهی از دانشمندان با استفاده از یک روش نوآورانه، به پیشرفت مهمی در پزشکی دقیق دست یافتند. این پیشرفت به بیماران این امکان را می‌دهد که در آینده با درمان‌های هدفمند که عوارض جانبی کمتری دارند و نتایج مثبتی را در دوره‌های زمانی کوتاه‌تر ایجاد می‌کنند، کیفیت زندگی بهتری داشته باشند. همچنین هزینه‌های سیستم بهداشت عمومی را کاهش می‌دهد. این دارو به عنوان یک آنتی‌بادی عمل می‌کند و اتصال پروتئین سیستم ایمنی VLA-4 به مولکولی به نام VCAM-1 را مسدود می‌کند. این امر مانع از ورود سلول‌های ایمنی به مغز و ایجاد التهاب می‌شود. پس از درمان، سلول‌های سیستم ایمنی، مانند سلول‌های CD8+ T، تغییر می‌یابند. این تغییر با بازسازی اکتین مرتبط است، پروتئینی که در درجه اول پشتیبانی سلولی را تقویت می‌کند، اما در حرکت، شکل و تعامل سلول‌ها با یکدیگر و محیط اطرافشان نیز نقش دارد.

آنتی‌ژن خیلی دیررس-۴ (VLA-4)

آنتی‌ژن خیلی دیررس-۴ (VLA-4) یک اینتگرین هترودایمر است که از زیر واحدهای α4 و β1 تشکیل شده است. VLA-4 با تعامل با مولکول چسبندگی سلول‌های عروقی-۱ (VCAM-1) و فیبرونکتین، چسبندگی، انتقال و جابجایی درون بافتی سلول‌های ایمنی را واسطه‌گری می‌کند. علاوه بر این، این اینتگرین در مونتاژ و فعال‌سازی سیناپس ایمنی سلول T نقش دارد. به دلیل نقش محوری آن در جنبه‌های مختلف زیست‌شناسی سلول T، VLA-4 همچنین در واسطه‌گری پاسخ‌های نامنظم سلول T، مانند بیماری‌های التهابی زمینه‌ای، نقش دارد. این اینتگرین به ویژه در زمینه مولتیپل اسکلروزیس (MS) مورد مطالعه قرار گرفته است، که در آن لنفوسیت‌ها VLA-4 را روی سطح خود بیش از حد بیان می‌کنند و انتقال به سیستم عصبی مرکزی (CNS) را تسهیل می‌کنند. شناسایی این مکانیسم، دلیل اصلی هدف قرار دادن VLA-4 به عنوان یک رویکرد درمانی برای درمان MS بوده است. آنتی‌بادی مونوکلونال انسانی‌شده‌ی ضد α4، ناتالیزوماب، که برهمکنش VLA-4-VCAM-1 را مسدود می‌کند، در حال حاضر برای درمان بیماران مبتلا به MS عودکننده-بهبودیابنده (RRMS) استفاده می‌شود. این آنتی‌بادی درمانی در درجه اول با کاهش لانه‌گزینی لنفوسیت‌های بیماری‌زا و مونوسیت‌های فعال‌شده به CNS15 عمل می‌کند. نقطه پایانی NEDA (عدم وجود شواهدی از فعالیت بیماری) معمولاً برای تعریف MS16 کنترل‌شده استفاده می‌شود. در حال حاضر، حدود 35٪ از بیماران MS در  سال شواهدی از فعالیت بیماری، مانند ضایعات جدید یا بزرگ‌شده، عود یا پیشرفت ناتوانی، نشان می‌دهند که به طور رضایت‌بخشی به درمان طبق معیارهای NEDA پاسخ نمی‌دهند. بیان VLA-4 در سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMCs) ، سطح سرمی IgM اختصاصی برای فسفاتیدیل کولین، متالوپروتئینازها، درصد پایین سلول‌های B CD5+، سن در زمان تجویز و مدت بیماری به عنوان پارامترهای بیولوژیکی مرتبط با پاسخ بالینی به ناتالیزوماب ذکر شده‌اند، اگرچه هنوز استحکام آنها به عنوان نشانگرهای زیستی پیش‌بینی‌کننده مشخص نشده است. تا به امروز، یک آزمایش پیش از درمان که بتواند پیش‌بینی کند که آیا یک فرد مبتلا به MS ممکن است از این درمان سود ببرد یا خیر، وجود ندارد. این امر به ویژه برای جلوگیری از قرار گرفتن بیماران غیرپاسخگو در معرض خطرات احتمالی، مانند لکوانسفالوپاتی چند کانونی پیشرونده مرتبط با ویروس JC (PML) ، و متناسب‌سازی تصمیمات درمانی با سایر خطوط درمانی موجود، مرتبط خواهد بود. دانشمندان با استفاده از تصویربرداری با محتوای بالا (HCI) کشف کردند که نتایج ضعیف درمان با ناتالیزوماب با پاسخ‌های بازسازی اکتین متمایز در سلول‌های CD8+ T و توانایی آنها در طویل شدن، حتی تحت تأثیر دارو، مرتبط است. این نتایج مهم هستند زیرا می‌توانند به بهبود کیفیت زندگی بیماران، جلوگیری از عوارض جانبی غیرضروری و تأخیر در درمان و همچنین بهینه‌سازی هزینه‌ها، مانند مورد SUS در برزیل، کمک کنند. ام‌اس (MS) یک بیماری خودایمنی، التهابی و دژنراتیو عصبی است که بر سیستم عصبی مرکزی تأثیر می‌گذارد و منجر به اختلالات حرکتی، شناختی و روانی می‌شود. علائم آن از دست دادن قدرت عضلانی و مشکل در راه رفتن تا اختلال حافظه، مشکلات توجه و نوسانات خلقی متغیر است. تخمین زده می‌شود که 2.8 میلیون نفر در سراسر جهان به ام‌اس مبتلا هستند، از جمله تقریباً 40000 نفر در برزیل. بیشتر تشخیص‌ها در بزرگسالان جوان بین ۲۰ تا ۵۰ سال رخ می‌دهد و زنان دو تا سه برابر بیشتر از مردان در معرض ابتلا به این بیماری هستند.

شناسایی سیستم

تصویربرداری سلولی با محتوای بالا (HCI) فناوری میکروسکوپی پیشرفته را با تجزیه و تحلیل خودکار تصویر ترکیب می‌کند تا اطلاعات متعددی را در هر سلول، مانند شکل و اندازه، توزیع اندامک‌ها، محلی‌سازی پروتئین، پاسخ به داروها و اختلالات ژنتیکی استخراج کند. HCI اغلب برای مطالعات سرطان استفاده شده است. استفاده از این نوع تجزیه و تحلیل در مقایسه با سایر مطالعات پزشکی شخصی‌سازی شده که عموماً از سیتومتری (تجزیه و تحلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی سلول‌ها)، سرولوژی یا ترانسکریپتومیکس (ارزیابی نحوه رونویسی اطلاعات DNA به RNA و استفاده از آن برای تولید پروتئین‌ها و سایر مولکول‌ها) استفاده می‌کنند، گامی رو به جلو بود. در این مطالعه، محققان با اعمال ناتالیزوماب در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) بر روی سلول‌های خونی، از جمله سلول‌های T، از بیماران مبتلا به MS که هنوز با این دارو درمان نشده بودند، شروع کردند. سلول‌ها از طریق VLA-4 تحریک شده و روی صفحات پوشیده شده با VCAM-1 کاشته شدند. بیش از ۴۰۰ ویژگی مورفولوژیکی پروفایل، مانند مساحت، نسبت عرض/طول و سازماندهی اکتین استخراج شد. از بین این ویژگی‌ها، ۱۳۰ مورد اطلاعات مربوط به تحقیق را ارائه دادند. سپس محققان با استفاده از یادگیری ماشینی، بیش از یک میلیون ترکیب ایجاد کردند. این مطالعه در پیش‌بینی پاسخ بالینی به درمان با ناتالیزوماب، به دقت ۹۲٪ در گروه اکتشاف و ۸۸٪ در گروه اعتبارسنجی دست یافت. سلول‌های CD8+ T زیرجمعیتی مرتبط برای این پیش‌بینی بودند. بیماران غیرپاسخگو، پروفایل بازسازی اکتین مقاوم‌تری را نشان دادند که با کاهش از دست دادن قطبیت و افزایش ظرفیت مهاجرت مشخص می‌شود. این نشان می‌دهد که حفظ حالت مهاجرتی سلول‌های CD8+ T ممکن است اثربخشی درمان را به خطر بیندازد. سرپرست این تیم تحقیقاتی افزود: این پروژه بسیار جالب و نوآورانه است. بینش عالی این بود که تصویر را بگیریم، آن را به اعداد تبدیل کنیم و از این جدول در یادگیری ماشین استفاده کنیم. اکنون محققان به دنبال راه‌هایی برای آزمایش با تعداد بیشتری از بیماران، از جمله بیماران از سایر کشورها و مناطق خواهند بود. راه دیگر این است که نشانگر مورفولوژی را با امکان استفاده از تجهیزات ساده‌تر و ارزان‌تر، در دسترس‌تر کنند.

پایان مطلب./