Ученые из Института системной биологии разработали математическую модель, которая позволяет оценивать эффективность потенциальных лекарств от болезни Альцгеймера, не проводя опыты на добровольцах или животных, говорится в статье, опубликованной в журнале CPT: Pharmacometrics & Systems Pharmacology (Karelina et al., A translational systems pharmacology model for Aβ kinetics in mouse, monkey, and human).
«Мы создали структурную модель, откалиброванную на большом массиве данных. С помощью нее очень легко сопоставить результаты анализов цереброспинальной жидкости с реальными процессами в мозге пациента. Фактически, теперь мы сможем оценивать, будет работать препарат или нет заранее, зная его параметры. Это значительно ускорит разработку терапии и улучшит точность ее подбора», – рассказывает Татьяна Карелина из Института системной биологии в Москве, чьи слова приводит пресс-служба организации.
Считается, что болезнь Альцгеймера вызывается накоплением внутри нейронов патогенного вещества, белка бета-амилоида. Он образуется из «обрезков» белка APP, который участвует в процессах починки поврежденных нейронов и в формировании связей между ними. Нарушения в переработке старых молекул этого белка приводят к появлению бляшек бета-амилоида и уничтожению нервных клеток.
За последние годы ученые создали десятки прототипов лекарств от болезни Альцгеймера, очищающие клетки от бета-амилоида или препятствующие их формированию. Все эти препараты или не дошли до клинических испытаний из-за мощнейших побочных эффектов, или провалились в них, что заставило многих исследователей считать, что болезнь Альцгеймера может быть не связана с белком APP и нарушениями в его «утилизации».
Татьяна Карелина и ее коллеги по институту, а также специалисты компании Pfizer решили подойти к этой проблеме с другой стороны, создав компьютерную модель формирования бляшек бета-амилоида и развития болезни Альцгеймера, которая может предсказывать, как поведет себя тот или иной препарат в организме пациента на разных стадиях развития болезни.
Эта модель, как рассказывают ученые, учитывает в себе различия в работе мозга приматов, мышей и людей, что крайне важно для понимания того, как будут соотноситься результаты опытов на животных и возможное действие разных прототипов лекарств от болезни Альцгеймера на клетки мозга человека.
Как показали расчеты российских ученых, предыдущие провалы в клинических экспериментах могут быть связаны с тем, что их авторы «напрямую» переносили результаты опытов на мышах на человека с поправкой на разницу в массе и скорости метаболизма. Это, как оказалось, было абсолютно некорректным подходом.
Математические уравнения, выведенные учеными, показали, что у грызунов и высших приматов не только отличается скорость производства бета-амилоида и активность некоторых генов, связанных с болезнью Альцгеймера, но и барьер между мозгом и кровеносной системой устроен у них совсем по-другому. С другой стороны, существенной разницы между человеком и обезьяной Карелина и ее коллеги не нашли, что позволяет использовать итоги опытов на приматах для создания лекарства.
Как отмечают исследователи, их модель даже позволила предсказать, что оптимальная схема приема лекарств нового поколения будет заключаться в максимальном дроблении дозы вещества в течение дня. По словам ученых, их наработки уже заинтересовали представителей фармацевтической индустрии и они ведут с ними переговоры по их внедрению в процесс разработки лекарств от болезни Альцгеймера.
РИА Новости
