Прикладная прецизионная медицина: высокотехнологичная микроскопия позволяет разрабатывать индивидуальные методы лечения ревматологии
Ревматоидный артрит является наиболее распространенным воспалительным заболеванием суставов, которым страдают более 60 000 человек только в Австрии, причем женщины страдают от этого заболевания в три раза чаще, чем мужчины. Хотя достижения в лечении за последние десятилетия привели к разработке многочисленных препаратов с различными механизмами действия, многим пациентам по-прежнему не удается достичь клинической ремиссии из-за отсутствия инструментов, помогающих найти правильное лечение, в результате чего их симптомы остаются недостаточно контролируемыми.
Клиницистам остается только "пробно-ошибочный" подход к терапии, когда один препарат тестируется за другим. Хотя существуют некоторые биомаркеры, помогающие прогнозировать результаты лечения, они пока не подходят для рутинного клинического использования или требуют инвазивных процедур.
В ходе многолетнего сотрудничества команда под руководством Джулио Суперти-Фурга из CeMM и Венского медицинского университета впервые протестировала метод точной медицины, который может обеспечить более целенаправленный и точный выбор терапии для ревматоидного артрита и других вероятных аутоиммунных заболеваний. Результаты, опубликованные в eBioMedicine , представляют собой важный шаг вперед в этой области.
Типы клеток влияют на заболевание и терапию
Метод основан на передовой технологии микроскопии, способной генерировать и анализировать огромные объемы данных изображений в полностью автоматизированном режиме. Разработанный в CeMM под названием «Фармакоскопия», он позволяет проводить прямое измерение эффектов лекарств на широкий спектр отдельных иммунных клеток — задача, которая была бы слишком трудоемкой для выполнения в таком масштабе с использованием обычных методов молекулярной биологии. Кроме того, он позволяет наблюдать эффекты лекарств без необходимости выяснения основных молекулярных механизмов.
В текущем исследовании метод микроскопии был объединен с так называемым процессом стимуляции "ex vivo". Иммунные клетки из образцов крови пациентов обрабатываются вне организма ("ex vivo") лекарствами, используемыми для лечения ревматоидного артрита, а воздействие лекарств на иммунные клетки анализируется микроскопически.
Благодаря этому подходу исследователи смогли сделать снимок поведения иммунных клеток в различных условиях, что позволило идентифицировать так называемые «клеточные фенотипы», которые коррелируют с активностью заболевания и терапевтическим ответом. Эти фенотипы потенциально могут быть использованы в будущем для прогнозирования успешности различных методов лечения на основе образца крови перед их введением пациентам.
«Представленная работа является первым примером применения скрининга ex vivo на основе визуализации в сочетании с лекарственной терапией ex vivo в качестве подхода к ревматическим заболеваниям. Это формирует основу для будущей разработки новых анализов для прецизионной медицины и выбора предпочтительного лечения », — объясняет Феликс Картниг, аспирант группы Superti-Furga в CeMM и первый автор исследования.
«Создание этого инструмента и подтверждение его концепции формируют надежную научную основу для оценки этой технологии в контексте предполагаемых клинических испытаний и, следовательно, подчеркивают ценность инновационных трансляционных исследований», — утверждает Леонхард Хайнц, соавтор и главный исследователь отделения ревматологии Венского медицинского университета.
«Наш подход — замечательный пример прецизионной медицины будущего», — говорит руководитель исследования Суперти-Фурга.
«Наше многолетнее сотрудничество с Венским медицинским университетом снова оказалось плодотворным. Мы продемонстрировали, что систематический и полностью автоматизированный анализ воздействия лекарств на отдельные клетки может дать ценную информацию о механизмах действия в терапии человека».