Il nuovo metodo prevede la risposta al litio con un'accuratezza del 92%

A lungo un trattamento di prima linea per il disturbo bipolare, il litio è comunque efficace solo per circa un terzo dei pazienti con la malattia e talvolta può richiedere fino a un anno per sapere se sarà efficace o meno.

In un nuovo studio, gli scienziati del Salk Institute affermano di aver trovato un modo per prevedere, con una precisione del 92%, quali individui con bipolare risponderanno al litio. I risultati verificano la scoperta del laboratorio di una base cellulare per il disturbo e potrebbero aiutare i pazienti che risponderanno al litio così come la stragrande maggioranza dei pazienti che non lo faranno, risparmiando loro il doloroso processo di prendere un trattamento inefficace.

"La cosa straordinaria di questo sistema è che non è necessario utilizzare 500 o 600 cellule di più pazienti", ha affermato l'autore senior, il dottor Rusty Gage, professore del Salk's Laboratory of Genetics. "Cinque cellule di un paziente sono sufficienti per definire se qualcuno risponde o non risponde al litio".

Più di cinque milioni di americani soffrono di disturbo bipolare, una condizione psichiatrica progressiva che, se non trattata, espone i malati ad alto rischio di suicidio. Il litio è il farmaco preferito per trattare il disturbo, ma non è chiaro perché funzioni per alcune persone e non per altre.

Il lavoro precedente del gruppo di ricerca ha offerto un indizio, dimostrando che i neuroni delle persone con disturbo bipolare sono stimolati più facilmente, emettendo impulsi elettrici più rapidamente dei neuroni delle persone senza il disturbo. I risultati hanno mostrato che il mantenimento dei neuroni di alcune persone in un mezzo infuso di litio ha calmato questa ipereccitabilità.

"Nel 2015 abbiamo scoperto che le cellule cerebrali delle persone con disturbo bipolare sono più sensibili agli stimoli rispetto a quelle di altre persone", ha detto Gage. "Da allora, siamo stati in grado di caratterizzare quella sensibilità in maggiore dettaglio e discernere schemi chiari nei neuroni dei pazienti bipolari che ci consentono di prevedere chi risponderà al litio e chi no".

Per il nuovo studio, i ricercatori si sono proposti di ottenere una migliore comprensione del motivo per cui, nonostante un'iperattività apparentemente equivalente, i neuroni di alcuni pazienti bipolari rispondono al litio mentre altri no.

Questa volta, invece di utilizzare le cellule della pelle, i ricercatori hanno riprogrammato i linfociti (cellule immunitarie) di sei pazienti bipolari completamente nuovi, alcuni dei quali sono noti responder al litio. Il team ha trovato la stessa ipereccitabilità nei neuroni derivati ​​dai linfociti, confermando i loro risultati precedenti.

"Ma poi abbiamo iniziato a vedere qualcosa di più", ha detto il dottor Shani Stern, un ricercatore associato di Salk e co-primo autore del nuovo articolo. "Sebbene i responder e i non responder producano entrambi più impulsi elettrici e attività spontanea, quando guardiamo le proprietà elettrofisiologiche, i due gruppi sono molto diversi l'uno dall'altro".

I ricercatori hanno caratterizzato i modelli di attivazione elettrica delle linee neuronali di tutti e sei i pazienti, misurando l'altezza del picco, la larghezza del picco, la soglia per evocare una reazione e altre qualità. I modelli complessivi erano notevolmente diversi nei responder rispetto ai non responder.

"Questo lavoro è stato entusiasmante perché abbiamo replicato la precedente scoperta di ipereccitabilità neuronale nei neuroni derivata da una nuova coorte di pazienti diagnosticati da un diverso psichiatra, confermando la robustezza di questa caratteristica e il suo potenziale utilizzo per lo sviluppo di farmaci", ha detto la dott.ssa Renata Santos, co-primo autore e collaboratore di ricerca Salk.

Chiedendosi se le differenze potessero essere predittive della reattività del litio, i ricercatori hanno addestrato un programma per computer per riconoscere le variazioni tra i profili di responder e non responder utilizzando i modelli di attivazione di 450 neuroni totali in sei round di allenamento indipendenti.

In ogni round, hanno ricominciato a utilizzare i neuroni di cinque pazienti per addestrare il sistema. Hanno quindi testato il sistema con i neuroni del sesto paziente, la cui reattività al litio era nota al team ma non al programma. Hanno ripetuto il processo altre cinque volte, il che ha permesso loro di costruire essenzialmente sei modelli indipendenti.

Ciascun modello è stato addestrato sui dati di cinque dei sei pazienti, escludendo ogni volta un paziente diverso dai dati di addestramento e quindi lasciando che il modello identifichi l'ultimo paziente come responder o non responder. Utilizzando i modelli di attivazione di soli cinque neuroni di qualsiasi paziente, il sistema ha identificato la persona come rispondente o non rispondente con una precisione del 92%.

I ricercatori affermano che il loro metodo potrebbe essere applicato ai linfociti prelevati da campioni di sangue di pazienti bipolari per aiutare a determinare se individui specifici sarebbero sensibili al litio.

"La replica dei risultati scientifici non è molto attraente, ma è fondamentale", ha affermato Gage. "Quando scienziati diversi sono in grado di ottenere gli stessi risultati in cellule diverse di pazienti diversi, possiamo avere più fiducia che siamo davvero su qualcosa che sarà vantaggioso per i pazienti".

Le nuove scoperte sono pubblicate sulla rivista Psichiatria molecolare.

Fonte: Salk Institute