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俄科學(xué)家找到阿爾茨海默癥的最佳治療途徑
據(jù)俄新社報(bào)道,來(lái)自莫斯科系統(tǒng)生物學(xué)研究所的神經(jīng)退行性疾病研究團(tuán)隊(duì)和外國(guó)同行共同研究出阿爾茨海默癥的最佳治療方案,計(jì)算出開始治療的最佳時(shí)間和最短時(shí)限。該項(xiàng)研究成果發(fā)表在CPT: Pharmacometrics & Systems Pharmacology期刊上。
阿爾茨海默癥和帕金森癥均由神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)沉積了各種蛋白“垃圾”所致。這些蛋白會(huì)逐漸殺死大腦不同部位的神經(jīng)元,而神經(jīng)元的死亡將首先導(dǎo)致失憶和老年癡呆癥,繼而使患者失去對(duì)四肢的控制。由于科學(xué)家尚未理解腦細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生Tau蛋白(一種微管相關(guān)蛋白)、β-淀粉樣蛋白和α-突觸核蛋白沉積現(xiàn)象的機(jī)理和其它潛在致病原因,因此生物學(xué)家不僅無(wú)法研制出阿爾茨海默癥和帕金森癥的治療藥物,也不能解釋上述疾病緣何發(fā)展。
俄羅斯科學(xué)家建議采用數(shù)學(xué)方法解決這一問(wèn)題,而非通過(guò)漫長(zhǎng)且昂貴的實(shí)驗(yàn)。不久前,系統(tǒng)生物學(xué)研究所的數(shù)學(xué)家在這一研究方向上邁出了第一步,通過(guò)建立β-淀粉樣蛋白斑塊形成過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,大大加快了尋找阿爾茨海默癥治療藥物的速度。因?yàn)轭愃朴?jì)算能夠預(yù)測(cè)不同物質(zhì)對(duì)蛋白沉積作用的效率,而無(wú)需在實(shí)驗(yàn)室展開實(shí)驗(yàn)。上述模型雖然能幫助科學(xué)家解開某些前景被看好的阿爾茨海默癥治療藥物在臨床實(shí)驗(yàn)中失敗的原因,但未能說(shuō)明該病究竟如何發(fā)展。
為此,俄科學(xué)家及其外國(guó)同行通過(guò)對(duì)數(shù)十份人和動(dòng)物大腦中淀粉樣蛋白斑塊如何生長(zhǎng)的臨床研究樣本進(jìn)行分析,將結(jié)論翻譯成計(jì)算機(jī)能讀懂的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,最終得出一組具有30個(gè)變量的公式。借助這組公式,系統(tǒng)生物學(xué)研究所的科學(xué)家終于成功揭示了阿爾茨海默癥發(fā)展過(guò)程中的若干要素,并弄清了治療方式和所需時(shí)長(zhǎng)。
研究表明,阿爾茨海默癥發(fā)展的主要原因是腦細(xì)胞失去了自主分解大量不溶性β-淀粉樣蛋白的能力,從而導(dǎo)致斑塊形成和大批神經(jīng)元死亡。進(jìn)一步計(jì)算顯示,現(xiàn)有和未來(lái)能夠消滅β-淀粉樣蛋白斑塊的藥物僅在早期治療(患者60歲之前)且治療時(shí)間至少持續(xù)一年的前提下,才能夠?qū)颊叩哪X細(xì)胞產(chǎn)生積極有效作用。
目前,俄數(shù)學(xué)家正在為參加美國(guó)定量藥理學(xué)大會(huì)的報(bào)告模型做準(zhǔn)備。科學(xué)家希望不僅能夠在會(huì)上與業(yè)界人士討論研究成果,還期待能夠?qū)ふ业轿磥?lái)合作伙伴。