Kaedah Baru Meramalkan Respons Lithium dengan Ketepatan 92 Peratus

Merupakan rawatan lini pertama untuk gangguan bipolar, litium tetap berkesan hanya sekitar satu pertiga pesakit dengan penyakit ini, dan kadang-kadang memerlukan masa sehingga satu tahun untuk mengetahui sama ada ia berkesan atau tidak.

Dalam kajian baru, para saintis di Salk Institute mengatakan bahawa mereka telah menemui cara untuk meramalkan, dengan ketepatan 92 peratus, mana individu dengan bipolar akan bertindak balas terhadap litium. Penemuan ini mengesahkan penemuan makmal mengenai asas sel untuk gangguan tersebut dan dapat membantu pesakit yang akan bertindak balas terhadap litium dan juga sebilangan besar pesakit yang tidak akan melakukannya, menjadikan mereka proses menyakitkan untuk mengambil rawatan yang tidak berkesan.

"Apa yang luar biasa mengenai sistem ini ialah anda tidak perlu menggunakan 500 atau 600 sel dari beberapa pesakit," kata pengarang kanan Dr. Rusty Gage, seorang profesor di Laboratorium Genetik Salk. "Lima sel dari satu pesakit cukup untuk menentukan sama ada seseorang responsif atau tidak responsif terhadap litium."

Lebih daripada lima juta orang Amerika menderita gangguan bipolar, keadaan psikiatri progresif yang, tanpa dirawat, meletakkan pesakit berisiko tinggi untuk bunuh diri. Lithium adalah ubat pilihan untuk mengatasi gangguan tersebut, tetapi tidak jelas mengapa ia berfungsi untuk sesetengah orang dan bukan yang lain.

Hasil kerja pasukan penyelidik sebelumnya menunjukkan petunjuk, yang menunjukkan bahawa neuron orang dengan gangguan bipolar lebih mudah dirangsang, menembakkan impuls elektrik dengan lebih pantas daripada neuron orang tanpa gangguan tersebut. Hasil kajian menunjukkan bahawa mengekalkan neuron beberapa orang dalam medium yang disuntikkan dengan litium menenangkan hipereksititiviti ini.

"Pada tahun 2015 kami mendapati bahawa sel-sel otak orang dengan gangguan bipolar lebih sensitif terhadap rangsangan daripada orang lain," kata Gage. "Sejak itu, kami dapat mencirikan kepekaan itu dengan lebih terperinci dan melihat corak yang jelas pada neuron pesakit bipolar yang membolehkan kami meramalkan siapa yang akan bertindak balas terhadap litium dan siapa yang tidak."

Untuk kajian baru itu, para penyelidik berusaha untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengapa, walaupun terdapat hiperaktif yang setara, beberapa neuron pesakit bipolar bertindak balas terhadap litium sementara yang lain tidak.

Kali ini, bukannya menggunakan sel kulit, para penyelidik memprogramkan semula limfosit (sel imun) dari enam pesakit bipolar yang baru, ada di antaranya yang terkenal sebagai responden lithium. Pasukan ini menemui hipereksitiviti yang sama pada neuron yang berasal dari limfosit, yang mengesahkan hasil sebelumnya.

"Tetapi kemudian kami mula melihat sesuatu yang lebih banyak," kata Dr Shani Stern, rakan penyelidikan Salk dan pengarang pertama makalah baru itu. "Walaupun responden dan bukan responden menghasilkan lebih banyak impuls elektrik dan aktiviti spontan, ketika kita melihat sifat elektrofisiologi, kedua-dua kumpulan sangat berbeza antara satu sama lain."

Para penyelidik mencirikan corak penembakan elektrik dari garis saraf enam pesakit, mengukur ketinggian lonjakan, lebar lonjakan, ambang untuk menimbulkan reaksi, dan kualiti lain. Keseluruhan corak ketara berbeza pada responden berbanding bukan responden.

"Karya ini sangat menarik kerana kami meniru penemuan sebelumnya mengenai hipereksitiviti neuron pada neuron yang berasal dari kumpulan pesakit baru yang didiagnosis oleh psikiatri yang berbeza, yang mengesahkan ketahanan ciri ini dan potensi penggunaannya untuk pengembangan ubat," kata Dr Renata Santos, pengarang pertama dan kolaborator penyelidikan Salk.

Tertanya-tanya adakah perbezaan itu boleh menjadi ramalan tindak balas litium, para penyelidik melatih program komputer untuk mengenali variasi antara profil responden dan bukan responden menggunakan corak penembakan 450 jumlah neuron selama enam pusingan latihan bebas.

Pada setiap babak, mereka mulai menggunakan neuron lima pesakit untuk melatih sistem ini. Mereka kemudian menguji sistem dengan neuron pesakit keenam, yang responsif litiumnya diketahui oleh pasukan tetapi tidak kepada program tersebut. Mereka mengulangi proses itu lima kali lagi, yang membolehkan mereka membina enam model yang bebas.

Setiap model dilatih berdasarkan data dari lima dari enam pesakit, meninggalkan pesakit yang berlainan dari data latihan setiap kali, dan kemudian membiarkan model mengenali pesakit terakhir sebagai responden atau bukan responden. Dengan menggunakan corak penembakan hanya lima neuron pesakit, sistem mengenal pasti orang itu sebagai responden atau bukan responden dengan ketepatan 92 peratus.

Para penyelidik mengatakan kaedah mereka boleh digunakan untuk limfosit yang diambil dari sampel darah pesakit bipolar untuk membantu menentukan sama ada individu tertentu akan bertindak balas terhadap litium.

"Peniruan hasil saintifik tidak terlalu seksi, tetapi sangat penting," kata Gage. "Apabila saintis yang berbeza dapat memperoleh hasil yang sama dalam sel yang berlainan dari pesakit yang berlainan, kita dapat memiliki lebih banyak keyakinan bahawa kita benar-benar mengharapkan sesuatu yang akan bermanfaat bagi pesakit."

Penemuan baru diterbitkan dalam jurnal Psikiatri Molekul.

Sumber: Institut Salk