Алгоритм, доступный в Интернете в журнале Neurology, использует данные своего рода сканирования мозга, известного как амилоидно-позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), для измерения уровня в мозге ключевого белка бета-амилоида Альцгеймера.
У тех, у кого в конечном итоге развивается деменция Альцгеймера, амилоид незаметно накапливается в мозге в течение двух десятилетий, прежде чем появятся первые признаки спутанности сознания и забывчивости.
Амилоидные ПЭТ-сканирования уже широко используются в исследованиях болезни Альцгеймера, и этот алгоритм представляет собой новый способ анализа таких сканирований, чтобы приблизительно определить, когда возникнут симптомы. Используя возраст человека и данные одного ПЭТ-сканирования амилоида, алгоритм дает оценку того, насколько человек продвинулся к деменции и сколько времени осталось до того, как наступит когнитивное нарушение.
«Я провожу ПЭТ-сканирование амилоида для научных исследований, и когда я рассказываю людям с нормальным когнитивным здоровьем о положительных результатах, первым вопросом всегда будет:« Сколько времени у меня есть до тех пор, пока я не заболею слабоумием »?’, – сказала старший автор Сюзанна Шиндлер, доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологии. «До сих пор я должен был ответить примерно так:« У вас повышенный риск развития деменции в следующие пять лет ».’ Но что это значит? Люди хотят знать, когда у них могут развиться симптомы, а не только, находятся ли они в группе повышенного риска."
Шиндлер и его коллеги проанализировали ПЭТ-сканирование амилоида от 236 человек, участвовавших в исследованиях болезни Альцгеймера, проведенных Чарльзом Ф. из Вашингтонского университета. и Исследовательский центр болезни Альцгеймера Джоан Найт. В начале исследования средний возраст участников составлял 67 лет. Все участники прошли не менее двух сканирований мозга в среднем по 4½ лет с разницей. Исследователи применили широко используемый показатель, известный как стандартное соотношение значений поглощения (SUVR), к сканированию, чтобы оценить количество амилоида в мозгу каждого участника в каждый момент времени.
Исследователи также получили доступ к более чем 1300 клиническим оценкам 180 участников. Оценка обычно проводилась каждые один-три года. Большинство участников были когнитивно нормальными в начале сбора данных, поэтому повторные оценки позволили исследователям точно определить, когда когнитивные навыки каждого участника начали снижаться.
Шиндлер потратил годы, пытаясь выяснить, как использовать данные ПЭТ-сканирования амилоида, чтобы оценить возраст, в котором симптомы появятся.
Прорыв произошел, когда она поняла, что у накопления амилоида есть переломный момент, и что каждый человек достигает этого переломного момента в разном возрасте. После этого переломного момента накопление амилоида следует по надежной траектории.
«Вы можете достичь переломного момента в 50 лет; это может произойти в 80 лет; этого может никогда не случиться», – сказал Шиндлер. "Но как только вы пройдете переломный момент, вы накопите высокий уровень амилоида, который может вызвать слабоумие. Если мы знаем, сколько амилоида есть у кого-то прямо сейчас, мы можем подсчитать, как давно они достигли переломного момента, и оценить, сколько времени пройдет, прежде чем у них, вероятно, разовьются симптомы."
Людям, участвовавшим в исследовании, которые достигли переломного момента в более молодом возрасте, потребовалось больше времени для развития когнитивных симптомов, чем у тех, кто достиг этого в более позднем возрасте. Участникам, достигшим переломного момента в возрасте 50 лет, обычно требовалось почти 20 лет, чтобы развить симптомы; тем, кто попал в нее в 80 лет, потребовалось менее 10 лет.
«Когда мы смотрим на мозг относительно молодых людей, умерших от болезни Альцгеймера, они обычно выглядят довольно здоровыми, за исключением болезни Альцгеймера», – сказал Шиндлер. «Но у пожилых людей чаще поражается мозг по другим причинам, поэтому их когнитивные резервы ниже, и требуется меньше амилоида, чтобы вызвать нарушение."
Сила этого нового метода в том, что для него требуется всего одно сканирование мозга плюс возраст человека. С этими данными модель может оценить время до появления симптомов плюс-минус несколько лет.
В этом исследовании корреляция между ожидаемым возрастом появления симптомов и истинным возрастом на момент постановки диагноза была лучше, чем 0.9 по шкале от 0 (нет корреляции) до 1 (идеальная корреляция).
В пожилом возрасте генетический вариант APOE4 является сильнейшим фактором риска развития деменции Альцгеймера. У людей, у которых есть одна копия этого варианта, в два-три раза выше вероятность развития деменции Альцгеймера, чем у населения в целом, а у людей, у которых есть две копии, вероятность развития деменции в 10 раз выше.
В этом исследовании люди с вариантом высокого риска достигли переломного момента в более молодом возрасте, но после того, как эта точка была пройдена, они пошли по той же траектории, что и все остальные.
"APOE4, кажется, имеет эффект посева", – сказал Шиндлер. «На очень низких уровнях, ниже критической точки, вы видите рост амилоида у людей с APOE4, в то время как у людей без APOE4 он не меняется. Это означает, что перевозчики APOE4 рано или поздно достигнут переломного момента. Люди с двумя копиями APOE4 достигли переломного момента примерно на 10 лет раньше, чем люди без копий.
Но после этого мы не видим разницы между несущими APOE4 и не несущими."
При цене около 6000 долларов из своего кармана сканирование мозга с помощью амилоидного ПЭТ слишком дорого для рутинного клинического использования. Однако этот алгоритм может помочь ускорить темпы разработки лекарств за счет оптимизации клинических испытаний.
«У большинства участников клинических испытаний, направленных на предотвращение или замедление симптомов болезни Альцгеймера, симптомы не развиваются во время испытаний», – сказал Шиндлер. "Это много времени и усилий – как для участников, так и для исследователей, – которые не дают полезных данных. Если бы мы могли проводить испытания только на людях, у которых вероятно развитие симптомов в ближайшие несколько лет, это сделало бы процесс поиска методов лечения намного более эффективным."