Sat starenja oka za bolje liječenje očnih bolesti

Koristeći tehniku ​​koju su razvili za proučavanje očne tekućine, istraživači na Stanford Medicine i njihovi suradnici pronašli su način mjerenja starenja oka, otvarajući puteve za liječenje brojnih očnih bolesti.

Znanstvenici su pregledali gotovo 6000 proteina u tekućini i otkrili da mogu koristiti njih 26 za predviđanje starenja. Koristeći umjetnu inteligenciju, razvili su "sat" za starenje oka, pokazujući koji proteini ubrzavaju starenje u svakoj bolesti i otkrivajući nove potencijalne mete za terapije.

Kako bi prikupili što više informacija s malim, obnovljivim uzorcima, dr. Vinit Mahajan, profesor oftalmologije i njegov tim razvili su tehniku ​​pod nazivom TEMPO, ili praćenje ekspresije višestrukih izvora proteina.

Praćenjem proteina do vrste stanice u kojoj se nalazi RNK koja stvara proteine, TEMPO omogućuje znanstvenicima da razumiju stanično podrijetlo proteina koji pokreću bolesti s nadom da će na kraju moći ciljati stanice personaliziranim medicinskim tretmanima.

Kako bi bolje razumjeli koji stanični procesi doprinose različitim očnim bolestima, istraživači su analizirali tekuće biopsije uzete iz očne vodice, tekućine između leće i rožnice, dok su pacijenti bili pod lokalnom anestezijom tijekom operacije. Tekućina je prikupljena kod pacijenata s tri vrste očnih bolesti: dijabetičkom retinopatijom, koja uzrokuje curenje krvnih žila u oku, što dovodi do gubitka vida, retinitis pigmentosom, koja uzrokuje razgradnju stanica osjetljivih na svjetlost u stražnjem dijelu oka i uveitisom, upalom unutar oka.

Koristeći očnu tekućinu 46 zdravih pacijenata, Mahajan i njegov tim uvježbali su AI algoritam za predviđanje starosti pacijenta. Zatim su algoritmu dodali gotovo 6000 proteina prisutnih u tekućini kako bi vidjeli može li podskup tih proteina predvidjeti starost pacijenta. Pronašli su 26 koji to mogu činiti kada se koriste kao grupa.

Uspoređujući tekućinu bolesnog oka sa zdravom tekućinom, otkrili su da pacijenti s bolesnim očima imaju proteine ​​koji upućuju na višu dob: 12 godina stariji kod pacijenata s ranim stadijem dijabetičke retinopatije, 31 godina kod onih s kasnim stadijem dijabetičke retinopatije, 16 godina u bolesnika s retinitis pigmentosom i 29 godina u bolesnika s uveitisom.

Model je također otkrio da su stanice odgovorne za indikaciju starenja različite kod svake bolesti: vaskularne stanice u kasnom stadiju dijabetičke retinopatije, retinalne stanice u retinitisu pigmentosa i imunološke stanice u uveitisu.

Također su otkrili da neke stanice koje su obično ciljane u liječenju nisu one koje su najviše uključene u bolest, što je potaknulo ponovnu procjenu terapija. Na primjer, lijekovi za dijabetes obično ciljaju stanice krvnih žila jer one postaju propusne s bolešću, ali otkrili su da je veliki porast proteina od zdrave do kasne faze dijabetičke retinopatije u makrofagima, imunološkim stanicama koje uklanjaju mrtve stanice.

Istraživači su otkrili da su neke stanice pokazivale ubrzano starenje prije pojave simptoma. Rano liječenje molekularnog puta, rekao je Mahajan, moglo bi spriječiti oštećenja od bolesti prije nego što postanu nepopravljiva. 

Mahajan predviđa da će istraživači primijeniti TEMPO tehniku ​​i sat starenja na druge organske tekućine kao što je jetrena žuč i zglobna tekućina i nada se da će poznavanjem ovih biomarkera istraživači provesti uspješnija klinička ispitivanja jer će imati precizniji uvid u stanične procese koji pokreću bolest.

"Trenutačno 90% kandidata za lijekove testiranih na mišjim modelima ili ljudskim stanicama ne uspije u kliničkim ispitivanjima. Poznavanje stanica koje uzrokuju bolest i starenje može povećati šanse za uspjeh", rekao je Mahajan.

Studiju objavljenu u časopisu Cell možete pronaći na ovoj poveznici.