Zunifikowana teoria Parkinsona

Ile naprawdę rozumiemy we wszechświecie Parkinsona?

Ponad sto lat temu Albert Einstein radykalnie zmienił naszą koncepcję przestrzeni i czasu. Jego praca nad ogólną teorią względności, zaprezentowana podczas 4 wykładów w 1915 r., Nadal stanowi podstawę naszego rozumienia cudów kosmosu i nadal ma wpływ na nasze życie na ziemi.

Chociaż „teoria wszystkiego” wciąż wymyka się nawet największym umysłom w fizyce, połączenie ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej, wraz z rozwojem niezliczonych innych teorii, przyniosło niespotykane przyspieszenie w naszym rozumieniu fizyki rządzącej naszą rzeczywistością.

Dlaczego więc zaczynam post Parkinsona z tymi teoriami?

W pewnym sensie nasze naukowe rozumienie dzisiejszego Parkinsona przypomina rozumienie wszechświata sprzed 1915 r. A ponieważ XX wiek przyniósł nowe ramy dla fizyki, łącząc wiele koncepcji związanych z przestrzenią, czasem, masą, energią i grawitacją, XXI wiek przyniósł dramatyczną zmianę w naszym rozumieniu Parkinsona.

W chorobie Parkinsona postępy są dokonywane każdego dnia na wielu różnych frontach. Chociaż może się wydawać, że te różne kierunki badań nie są ze sobą powiązane i nie są w stanie prowadzić się nawzajem, istnieje większy obraz pracy oparty na naszym połączonym zrozumieniu. Wspólnie małe postępy na całym świecie przybliżają nas do leczenia, które pewnego dnia przeniesie ten stan do podręczników historii.

Podobnie jak w fizyce, obecnie nie ma takiej jednolitej teorii Parkinsona, która łączyłaby całą naszą obecną wiedzę. W ciągu ostatnich 50 lat, odkąd odkryto wyczerpanie dopaminy w mózgu Parkinsona, stało się jasne, że stan ten jest pod wieloma względami tak złożony jak wszechświat, który fizycy wciąż próbują zrozumieć. Zamiast tego mam nadzieję, że ten post podkreśli niektóre sposoby, w jakie ostatnie odkrycia w pozornie niepowiązanych dziedzinach Parkinsona i ogólnie neurobiologii wpływają na siebie nawzajem i od nich zależą.

Właśnie w tych odkryciach uważam, że znaleźliśmy narożne części złożonej układanki Parkinsona, i że mam nadzieję na nowe i lepsze leczenie, a pewnego dnia lekarstwo.

Rozwój zarządzania objawami Parkinsona wywarł najbardziej znaczący wpływ na życie osób z chorobą Parkinsona w ciągu ostatnich kilku dekad. Ulepszenia pojawiły się w wielu formach - od różnych mechanizmów dostarczania leków Parkinsona i ich kombinacji z innymi związkami, które rozszerzają ich stosowanie i zmniejszają ich skutki uboczne, do postępów w technikach chirurgicznych i lepszego zrozumienia roli ćwiczeń w zarządzaniu objawami. Jednak pomimo tych zmian choroba Parkinsona pozostaje wyniszczająca.

Głównym sposobem leczenia większości chorób Parkinsona jest lewodopa, która istnieje od ponad 50 lat. I chociaż obecne leki odgrywają ważną rolę w radzeniu sobie z objawami, zbyt często zawodzą w późniejszych stadiach choroby. Być może najbardziej zaskakujące jest to, że 200 lat po tym, jak zostało po raz pierwszy opisane, nadal nie mamy terapii, która byłaby w stanie spowolnić lub zatrzymać postęp choroby Parkinsona.

Ale jesteśmy na krawędzi nowych i lepszych metod leczenia, napędzanych przez dramatyczną poprawę naszego zrozumienia choroby Parkinsona w ciągu ostatnich kilku dekad. Dzisiaj zaczynamy rozumieć wszechświat, który istnieje w tych komórkach mózgu i doceniamy złożoność, która uniemożliwiła opracowanie leku na tak długo, widzimy wyzwania, a teraz nauka pomaga nam je pokonać.

Zacznijmy od zagłębienia się głęboko w mózgu, aby zajrzeć do komórek dotkniętych chorobą Parkinsona - komórek produkujących dopaminę istoty czarnej. Chociaż ogólnie uznaje się, że choroba Parkinsona nie rozpoczyna się w tych komórkach, badania postępu choroby pokazują jej rozprzestrzenianie się z głębi rdzenia kręgowego, aw niektórych przypadkach mogą nawet pochodzić z jelit, to ich utrata powoduje objawy stanu.

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci wiele się nauczyliśmy o wpływie Parkinsona na szlaki i poszczególne części tych komórek mózgowych i zaczęliśmy odkrywać, co dzieje się źle, prowadząc do ich utraty. Tutaj pojawia się pierwsze wyzwanie w chorobie Parkinsona…

„Parkinson był kiedyś uważany za najłatwiejszy z głównych zaburzeń neurologicznych do rozwiązania. Wiedza z ostatnich 20 lat była świetna, ale sprawiła również, że doceniono złożoność zaburzenia. ”
- Martin Taylor

W przeciwieństwie do innych warunków, w których pojedynczą zmianę genetyczną lub wadliwy szlak można zidentyfikować jako przyczynę pierwotną, dowiedzieliśmy się, że przyczyna utraty komórek mózgowych w chorobie Parkinsona jest niezwykle złożona. Wiele części komórki jest zakłóconych - od elektrowni komórkowych i systemów usuwania odpadów, po sposób, w jaki komórka radzi sobie ze stresem i reaguje na stany zapalne. Aby jeszcze bardziej skomplikować sprawy, procesy te są powiązane i mogą wpływać na siebie nawzajem w sieci, tak więc ustanowienie wadliwego łącza, które rozpoczyna spiralę zstępującą w kierunku utraty komórek, staje się wyzwaniem.

Wiele z naszego zrozumienia tego, co dzieje się w tych komórkach, pochodzi ze stosunkowo rzadkich czynników genetycznych, które predysponują niektóre części komórki do nieprawidłowego działania. Stowarzyszenia te pomogły naukowcom w opracowaniu badań i modeli zwierzęcych w celu oddzielenia problemów leżących u podstaw choroby Parkinsona i znalezienia podobieństw między odziedziczonymi i sporadycznymi postaciami tego schorzenia.

Dzięki tym badaniom naukowcy dodają fragmenty informacji do naszego globalnego zrozumienia - wykorzystując swoją wiedzę specjalistyczną do wypróbowania nieznanych wcześniej powiązań. Jednocześnie inne zespoły łączą wszystkie elementy układanki, tłumacząc odkrycia biologiczne w bazach danych i tworząc mapę tej złożonej sieci, która pozwala badaczom zobaczyć, jak ich nauka oddziałuje na szerszy obraz.

Dzięki temu zrozumieniu możemy teraz zobaczyć, w jaki sposób poszczególne odkrycia naukowe są powiązane i jak u Parkinsona zerwane połączenie może szybko wymknąć się spod kontroli. Ale ta mapa sugeruje również sposoby zatrzymania tej śnieżki, która może być zmieniaczem gry w stanie, którego obecnie nie jesteśmy w stanie spowolnić.

Lepsze zrozumienie pozwala nam opracować nowe leki, które są ukierunkowane na obszary komórki u źródła problemu, leki te mają na celu skorygowanie lub ominięcie zakłóceń chroniących komórki mózgowe i zapobiegających ich utracie. A przy tysiącach leków dostępnych już na półkach aptecznych do leczenia różnych schorzeń, które jeszcze nie zostały przetestowane w chorobie Parkinsona, odpowiedź może już być tam, czekając na znalezienie. Ten pomysł nazywa się ponownym stosowaniem leków i może pomóc w zapewnieniu lepszego leczenia choroby Parkinsona w latach, a nie dziesięcioleciach.

Niezależnie od tego, czy cudowny lek jest już dostępny, czy nadal wymaga opracowania, jesteśmy gotowi z Wirtualną Biotechnologią Parkinsona, aby zainwestować w najlepsze pomysły i upewnić się, że terapie o największym potencjale pójdą w kierunku badań klinicznych.

Gdy dowiadujemy się więcej o tym, co dzieje się w komórkach mózgowych osób z tym schorzeniem, staje się jasne, że różne rzeczy są przyczyną różnych chorób Parkinsona u różnych osób i prawdopodobne jest, że istnieją różne rodzaje tego schorzenia. To odkrycie pomaga wyjaśnić, dlaczego nie ma dwóch osób z chorobą Parkinsona - każdy ma inne objawy i inaczej reaguje na leki.

Poczyniono postępy w identyfikowaniu tych różnych rodzajów choroby Parkinsona, wiedzy, która prawdopodobnie przyniesie leczenie zatrzymujące stan u poszczególnych podgrup ludzi. Szybkość zindywidualizowanego leczenia będzie zależeć od łatwości zidentyfikowania problemu podstawowego oraz zdolności do rozwiązania i naprawy go w sposób bezpieczny i skuteczny. A gdy weźmiemy pod uwagę, że skuteczne leczenie musi być w stanie dotrzeć do komórek mózgowych utraconych w chorobie Parkinsona, opracowanie nowych bezpiecznych i skutecznych metod leczenia nie jest łatwym zadaniem.

Na tym froncie są już opracowywane, częściowo zaawansowane przez naukę stosunkowo nową umiejętność pobierania próbek skóry, przekształcania komórek skóry w komórki mózgowe i przyjrzenia się, co dzieje się wewnątrz nich. Ta magiczna manipulacja komórkowa pozwala także badaczom na testowanie potencjalnych leków, które są ukierunkowane na określone części komórki, takie jak zepsute elektrownie lub nieprawidłowo działające centra usuwania odpadów, oraz lepsze zrozumienie, jakie leczenie by działało i w jakich ludziach.

Postępy w systemach dostarczania leków mogą również ułatwić produkcję bezpiecznych i skutecznych metod leczenia choroby Parkinsona. W przełomowym badaniu klinicznym GDNF opracowano innowacyjny system dostarczania leków specjalnie zaprojektowany, aby pomóc w wprowadzeniu terapii do mózgu tam, gdzie jest ona potrzebna. Inni badacze badają potencjał nowych terapii, takich jak szczepionki i terapia genowa w chorobie Parkinsona.

Chociaż złożoność tego stanu może oznaczać, że musimy celować w wiele różnych części komórki u różnych osób, pewien komfort może pochodzić z szukania podobieństw, obszarów komórki, które wydają się zawodzić częściej niż nie.

Oznacza to również, że niektóre potencjalne terapie lekowe w chorobie Parkinsona, które osiągnęły, ale potem nie przyniosły korzyści, późne etapy badań klinicznych mogły zakończyć się niepowodzeniem, ponieważ lek nie był testowany u odpowiednich osób. Ale wkrótce może być możliwe sprawdzenie, czy nowe metody leczenia są testowane u odpowiednich ludzi, i jest to jeden ze sposobów, w jaki nasz projekt Critical Path for Parkinson ma na celu sprawienie, aby badanie kliniczne choroby Parkinsona było szybsze, tańsze i bardziej prawdopodobne, że odniesie sukces.

Jeśli potrzeba spersonalizowanych terapii w złożonym stanie nie była wystarczająca, nadal istnieje wiele wyzwań, które stawia Parkinson.

Obecnie nie ma prostego sposobu pomiaru choroby Parkinsona. Z powodu braku prostego testu na chorobę Parkinsona głównym sposobem pomiaru choroby Parkinsona jest zastosowanie skali zwanej Unified Skala Oceny Choroby Parkinsona (lub w skrócie MDS-UPDRS). Ale chociaż skala ta może kwantyfikować różne objawy, nie jest w stanie zmierzyć postępu choroby - co ma kluczowe znaczenie dla wykazania, że ​​nowe leczenie może spowolnić jej przebieg.

Naukowcy poczynili postępy w poszukiwaniu biomarkera choroby Parkinsona, czegoś w ciele, które zmienia się w miarę postępu choroby Parkinsona. Idealnie chcielibyśmy zmierzyć tę zmianę za pomocą prostego testu, takiego jak badanie krwi lub moczu, lub skan mózgu, i tutaj ponownie postępy w innych obszarach nauki mogą być naszym rozwiązaniem.

Dzisiaj mamy bardziej wyrafinowane maszyny, które potrafią dokładnie wykryć drobne zmiany w chemikaliach obecnych na naszej skórze i w oddechu, z których badacze Parkinson zamierzają skorzystać. Mamy również techniki obrazowania, które pozwalają nam widzieć wnętrze mózgu z większą jasnością niż kiedykolwiek wcześniej. Zmiany te wprowadzają prosty test do pomiaru Parkinsona w zasięgu ręki.

Zmiany te mogą również oznaczać, że jesteśmy w stanie wykryć chorobę Parkinsona na bardzo wczesnym etapie, potencjalnie na wiele miesięcy, a nawet lat, zanim diagnoza będzie obecnie możliwa. Podczas poszukiwania nowych i lepszych metod leczenia ta zdolność przewidywania choroby Parkinsona może odgrywać ważną rolę w znajdowaniu leków, które naprawdę ją spowalniają lub zatrzymują, a któregoś dnia zapobiegają temu zaburzeniu razem.

Lekarstwo na chorobę Parkinsona będzie wyglądać inaczej u różnych osób, dla tych we wczesnych stadiach zatrzymanie stanu i radzenie sobie z objawami bez skutków ubocznych może być odpowiedzią, podczas gdy dla osób z bardziej zaawansowanymi objawami naukowcy szukają sposobów na zachęcenie komórek do odrodzenia lub wymienić je.

Nasza zdolność do kierowania ścieżką tych naiwnych komórek, nakłaniania ich do przekształcenia się w dowolną liczbę pełnowartościowych funkcjonalnych komórek dorosłych, w tym komórek mózgowych wytwarzających dopaminę, postępuje w szybkim tempie. Oznacza to, że podczas gdy dzisiejsze terapie Parkinsona koncentrują się na zastępowaniu i utrzymywaniu poziomów dopaminy, możemy wkrótce być w stanie zastąpić znacznie więcej.

Zmiany te zachęciły do ​​inwestowania w banki komórek, które pewnego dnia mogą stać się źródłem komórek dawcy w leczeniu szeregu schorzeń - zastępując stare, źle działające lub brakujące komórki nowymi, funkcjonującymi komórkami, które mogą cofnąć czas w warunkach takich jak choroba Parkinsona.

Podczas gdy naukowcy poszerzają naszą wiedzę na temat choroby Parkinsona i jak przezwyciężyć jej wyzwania, potrzebny jest inny głos, aby w pełni zrozumieć wszechświat Parkinsona. Osoby z tą chorobą, ich rodzina, przyjaciele i opiekunowie stanowią ostatni istotny element dużego obrazu. Jako eksperci w tej dziedzinie mogą kierować badaniami i informować o nich, tak aby odpowiadały one potrzebom osób dotkniętych chorobą, i odgrywać istotną rolę, biorąc udział w badaniach naukowych w celu dalszego pogłębiania naszego zrozumienia i testowania nowych leków i terapii.

W końcu wszechświat Parkinsona składa się nie tylko z nauki i naukowców, a jeśli jest jedna rzecz, która poprowadzi nas w kierunku nowych i lepszych metod leczenia, to społeczność Parkinsona.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o fizyce, możesz przeczytać więcej o ogólnej teorii względności tutaj. Lub poświęć chwilę, aby docenić wszechświat, w którym żyjemy…