Estudo mostra que o modelo "Alzheimer numa chávena" pode acelerar o desenvolvimento de medicamentos

Há dez anos, pesquisadores introduziram um novo modelo para estudar a doença de Alzheimer, chamado Alzheimer em placa de circuito impresso (ou "Alzheimer em uma placa"). O modelo utiliza culturas de células cerebrais maduras suspensas em gel para recriar as mudanças que ocorrem no cérebro humano ao longo de 10 a 13 anos em apenas seis semanas. Mas será que esse modelo realmente replica as mudanças que ocorrem nos pacientes? Em um novo estudo, cientistas do Mass General Brigham and Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) desenvolveram um algoritmo para avaliar objetivamente a precisão com que os modelos de Alzheimer refletem as mudanças funcionais e genéticas nos cérebros dos pacientes. Os resultados, publicados na revista Neuron, confirmaram semelhanças importantes, provando que o modelo de Alzheimer em placa de circuito impresso pode ser usado para acelerar a avaliação e o desenvolvimento de novos medicamentos.

Confirmação da eficácia do modelo

"Nosso objetivo é encontrar o melhor modelo que reflita com mais precisão o que está acontecendo no cérebro de pacientes com Alzheimer. Desenvolvemos esse modelo 3D há 10 anos e agora temos dados que sugerem que ele pode acelerar a descoberta de medicamentos", disse o coautor do estudo, Dr. Do Young Kim, do Departamento de Neurologia do Hospital Geral de Massachusetts.

Unindo forças para combater a doença de Alzheimer

O estudo foi possível graças a uma colaboração entre pesquisadores de neurociência e ciência de sistemas com o objetivo de aprimorar os tratamentos para a doença de Alzheimer (DA). Durante décadas, um grande problema na pesquisa da DA tem sido as limitações dos modelos murinos, que não reproduzem as placas amiloides e outras características da doença encontradas em humanos.

“Estamos diante de um desafio fundamental: entender quais padrões realmente capturam a complexidade da doença de Alzheimer no cérebro humano”, disse o coautor do estudo, Dr. Winston Hyde, do BIDMC. “Ao mudar o foco de genes individuais para vias biológicas, criamos um sistema que muda a maneira como abordamos a descoberta e os testes de medicamentos.”

Nova plataforma algorítmica

Os pesquisadores desenvolveram uma plataforma inovadora de análise de atividade de vias (IPAA) para determinar quais modelos refletem melhor as alterações funcionais na DA e identificar vias-chave para o desenvolvimento de medicamentos. No estudo, eles identificaram 83 vias biológicas desreguladas comuns a amostras cerebrais de pacientes falecidos com DA e modelos celulares 3D.

Uma das vias estudadas como prova de conceito foi a p38 MAPK (proteína quinase ativada por mitógeno). Utilizando um inibidor da p38 MAPK que não havia sido testado anteriormente em pacientes com DA, os pesquisadores conseguiram reduzir significativamente as alterações patológicas da doença em um modelo laboratorial, destacando seu potencial para ensaios clínicos.

Escalonamento e aceleração do desenvolvimento de medicamentos

O modelo Alzheimer's in a Dish, juntamente com o algoritmo IPAA, permitiu que pesquisadores testassem múltiplos medicamentos simultaneamente. Centenas de medicamentos aprovados e compostos naturais já foram testados, abrindo caminho para ensaios clínicos.

"Agora temos um sistema que não só nos permite testar rapidamente novos medicamentos, mas também prever quais serão mais eficazes", disse o Dr. Rudolph Tanzi, diretor do McCance Center for Brain Health.

O Futuro da Pesquisa

Esses avanços aproximam a medicina do desenvolvimento de medicamentos eficazes para a doença de Alzheimer e aceleram sua introdução nos pacientes. Novas abordagens que combinam tecnologias avançadas de modelagem e análise algorítmica prometem avançar significativamente no combate a essa doença complexa.

O estudo foi publicado na revista Neuron.