Μια ενοποιημένη θεωρία του Πάρκινσον

Στο σύμπαν του Πάρκινσον, πόσο πραγματικά καταλαβαίνουμε;

Πριν από έναν αιώνα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν άλλαξε δραματικά την έννοια του χώρου και του χρόνου. Το έργο του σχετικά με τη γενική σχετικότητα, που παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια 4 διαλέξεων το 1915, εξακολουθεί να στηρίζει μεγάλο μέρος της κατανόησής μας για τα θαύματα του κόσμου και συνεχίζει να επηρεάζει τη ζωή μας στη γη.

Ενώ μια «θεωρία για τα πάντα» ξεφεύγει ακόμη και από τα μεγαλύτερα μυαλά στη φυσική, ο συνδυασμός της γενικής σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής, μαζί με την ανάπτυξη αμέτρητων άλλων θεωριών, έχει δει μια άνευ προηγουμένου επιτάχυνση στην κατανόηση της φυσικής που διέπει την πραγματικότητά μας.

Λοιπόν, γιατί ξεκινώ μια ανάρτηση του Πάρκινσον με αυτές τις θεωρίες;

Κατά κάποιο τρόπο, η επιστημονική μας κατανόηση του Πάρκινσον σήμερα μοιάζει με την κατανόηση του σύμπαντος πριν από το 1915. Και, καθώς ο 20ος αιώνας έφερε ένα νέο πλαίσιο για τη φυσική, συνδέοντας ένα πλήθος εννοιών που σχετίζονται με το διάστημα, το χρόνο, τη μάζα, την ενέργεια και τη βαρύτητα, ο 21ος αιώνας φέρνει μια δραματική αλλαγή στην κατανόηση του Πάρκινσον.

Στο Πάρκινσον, σημειώνεται πρόοδος κάθε μέρα σε πολλά διαφορετικά μέτωπα. Παρόλο που φαίνεται ότι αυτές οι διαφορετικές γραμμές έρευνας δεν συνδέονται και δεν μπορούν να καθοδηγήσουν ο ένας τον άλλον, υπάρχει μια μεγαλύτερη εικόνα στη δουλειά που βασίζεται στη συνδυασμένη κατανόησή μας. Μαζί μικρές εξελίξεις που γίνονται σε όλο τον κόσμο μας φέρνουν πιο κοντά σε μια θεραπεία που μια μέρα θα παραδώσει την κατάσταση στα βιβλία της ιστορίας.

Όπως στη φυσική, δεν υπάρχει επί του παρόντος τέτοια ενοποιημένη θεωρία του Πάρκινσον που να συγκεντρώνει όλες τις τρέχουσες γνώσεις μας. Τα τελευταία 50 χρόνια, από τότε που ανακαλύφθηκε η εξάντληση της ντοπαμίνης στον εγκέφαλο του Πάρκινσον, έχει καταστεί προφανές ότι η κατάσταση είναι από πολλές απόψεις τόσο περίπλοκη όσο το σύμπαν που οι φυσικοί προσπαθούν να καταλάβουν. Αντ 'αυτού, ελπίζω ότι αυτή η ανάρτηση θα αναδείξει μερικούς από τους τρόπους που οι πρόσφατες ανακαλύψεις σε φαινομενικά μη συνδεδεμένους τομείς του Πάρκινσον και η νευροεπιστήμη γενικότερα, επηρεάζουν και εξαρτώνται το ένα από το άλλο.

Σε αυτές τις ανακαλύψεις πιστεύω ότι βρήκαμε τα γωνιακά κομμάτια του σύνθετου παζλ που είναι το Πάρκινσον, και ότι βρίσκω ελπίδα για νέες και καλύτερες θεραπείες, και μια μέρα μια θεραπεία.

Οι εξελίξεις στη διαχείριση των συμπτωμάτων του Πάρκινσον παρήγαγαν τον πιο σημαντικό αντίκτυπο στη ζωή των ατόμων με Πάρκινσον τις τελευταίες δεκαετίες. Βελτιώσεις έχουν προκύψει σε πολλές μορφές - από διαφορετικούς μηχανισμούς παράδοσης για φάρμακα του Πάρκινσον και τον συνδυασμό τους με άλλες ενώσεις που επεκτείνουν τη χρήση τους και μειώνουν τις παρενέργειές τους, έως την πρόοδο στις χειρουργικές τεχνικές και την καλύτερη κατανόηση του ρόλου της άσκησης στη διαχείριση των συμπτωμάτων. Όμως, παρά τις εξελίξεις αυτές, ο Πάρκινσον παραμένει μια εξουθενωτική κατάσταση.

Η κύρια θεραπεία στην καρδιά των περισσότερων φαρμάκων του Πάρκινσον είναι η λεβοντόπα, η οποία υπάρχει εδώ και πάνω από 50 χρόνια. Και, ενώ τα τρέχοντα φάρμακα παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαχείριση των συμπτωμάτων, πολύ συχνά αποτυγχάνουν στα μεταγενέστερα στάδια της πάθησης. Ίσως το πιο εκπληκτικό είναι ότι 200 ​​χρόνια αφότου περιγράφηκε για πρώτη φορά, δεν έχουμε ακόμη θεραπεία που να είναι σε θέση να επιβραδύνει ή να σταματήσει την εξέλιξη του Πάρκινσον.

Αλλά βρισκόμαστε στο χείλος νέων και καλύτερων θεραπειών, που οδηγούνται από μια δραματική βελτίωση στην κατανόησή μας για τον Πάρκινσον τις τελευταίες δεκαετίες. Σήμερα, αρχίζουμε να κατανοούμε το σύμπαν που υπάρχει μέσα σε αυτά τα εγκεφαλικά κύτταρα και εκτιμούμε τις πολυπλοκότητες που έχουν αποτρέψει την ανάπτυξη μιας θεραπείας για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορούμε να δούμε τις προκλήσεις και τώρα η επιστήμη μας βοηθά να τις ξεπεράσουμε.

Ας ξεκινήσουμε με το να βυθίζουμε βαθιά μέσα στον εγκέφαλο για να κοιτάξουμε μέσα στα κύτταρα που επηρεάζονται από το Πάρκινσον - τα κύτταρα που παράγουν ντοπαμίνη της ουσίας nigra. Αν και γενικά αναγνωρίζεται ότι το Πάρκινσον δεν ξεκινά σε αυτά τα κύτταρα, μελέτες για την εξέλιξη της κατάστασης δείχνουν την εξάπλωσή της από το κάτω μέρος του νωτιαίου μυελού και, σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί ακόμη και να προέρχεται από το έντερο, είναι η απώλεια τους που προκαλεί συμπτώματα της πάθησης.

Τις τελευταίες δεκαετίες, μάθαμε πολλά για το πώς ο Πάρκινσον επηρεάζει τα μονοπάτια και τα διακριτά μέρη αυτών των εγκεφαλικών κυττάρων και έχουμε αρχίσει να ανακαλύπτουμε τι πάει στραβά οδηγώντας στην απώλεια τους. Εδώ εμφανίζεται η πρώτη πρόκληση στο Πάρκινσον…

«Η Πάρκινσον θεωρήθηκε κάποτε ότι ήταν η ευκολότερη από τις σημαντικότερες νευρολογικές διαταραχές που έπρεπε να επιλυθούν. Η γνώση των τελευταίων 20 ετών, ήταν μεγάλη, αλλά έκανε επίσης το πεδίο να εκτιμήσει πόσο περίπλοκη είναι μια διαταραχή. "
- Μάρτιν Τέιλορ

Σε αντίθεση με άλλες καταστάσεις όπου μια γενετική αλλαγή ή μια ελαττωματική οδός μπορεί να αναγνωριστεί ως η βασική αιτία, αυτό που μάθαμε είναι ότι η αιτία της απώλειας εγκεφαλικών κυττάρων στο Πάρκινσον είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Πολλά μέρη του κυττάρου διαταράσσονται - από τους κυψελωτούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας και τα συστήματα διάθεσης αποβλήτων, έως τον τρόπο με τον οποίο το κύτταρο αντιμετωπίζει το στρες και ανταποκρίνεται στη φλεγμονή. Για να περιπλέξει περαιτέρω τα ζητήματα, αυτές οι διαδικασίες συνδέονται και μπορούν να επηρεάσουν ο ένας τον άλλον σε έναν ιστό όπως η μόδα, οπότε η καθιέρωση του ελαττωματικού συνδέσμου που ξεκινά την καθοδική στροφή προς την απώλεια κυττάρων γίνεται δύσκολη.

Μεγάλο μέρος της κατανόησής μας για το τι συμβαίνει μέσα σε αυτά τα κύτταρα προέρχεται από σχετικά σπάνιους γενετικούς παράγοντες που προδιαθέτουν ορισμένα τμήματα του κυττάρου σε δυσλειτουργία. Αυτές οι ενώσεις έχουν βοηθήσει τους ερευνητές να αναπτύξουν μελέτες και ζωικά μοντέλα για να ξεχωρίσουν τα προβλήματα στη ρίζα του Πάρκινσον και να βρουν τις ομοιότητες που υπάρχουν μεταξύ των κληρονομικών και των σποραδικών μορφών της κατάστασης.

Μέσω αυτών των μελετών, οι ερευνητές προσθέτουν αποσπάσματα πληροφοριών στην παγκόσμια κατανόησή μας - χρησιμοποιώντας την τεχνογνωσία τους για να εξαλείψουν προηγούμενες άγνωστες συνδέσεις. Ταυτόχρονα, άλλες ομάδες συγκεντρώνουν όλα τα κομμάτια του παζλ, μεταφράζοντας τις βιολογικές ανακαλύψεις σε βάσεις δεδομένων και παράγουν έναν χάρτη αυτού του σύνθετου ιστού που επιτρέπει στους ερευνητές να δουν πώς αλληλεπιδρά η επιστήμη τους με τη μεγαλύτερη εικόνα.

Με αυτήν την κατανόηση μπορούμε τώρα να δούμε πώς συνδέονται οι μεμονωμένες επιστημονικές ανακαλύψεις και πώς, στο Πάρκινσον, μια σπασμένη σύνδεση μπορεί γρήγορα να μην ελέγξει τη χιονόμπαλα. Αλλά αυτός ο χάρτης προτείνει επίσης τρόπους για να σταματήσει αυτή η χιονόμπαλα, η οποία θα μπορούσε να είναι ένα παιχνίδι αλλαγής σε μια κατάσταση την οποία δεν μπορούμε να επιβραδύνουμε.

Η καλύτερη κατανόηση μας επιτρέπει να αναπτύξουμε νέα φάρμακα που στοχεύουν συγκεκριμένα περιοχές του κυττάρου στη ρίζα του προβλήματος, αυτά τα φάρμακα στοχεύουν να διορθώσουν ή να παρακάμψουν τις διαταραχές προστατεύοντας τα εγκεφαλικά κύτταρα και αποτρέποντας την απώλεια τους. Και με χιλιάδες φάρμακα που είναι ήδη διαθέσιμα στα ράφια των φαρμακείων για τη θεραπεία διαφορετικών παθήσεων που δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί στο Πάρκινσον, η απάντηση μπορεί να είναι ήδη εκεί που περιμένει να βρεθεί. Αυτή η ιδέα ονομάζεται επαναπροσδιορισμός ναρκωτικών και θα μπορούσε να συμβάλει στην καλύτερη θεραπεία του Πάρκινσον σε χρόνια, όχι δεκαετίες.

Είτε ένα θαυμάσιο φάρμακο υπάρχει ήδη εκεί, είτε πρέπει να αναπτυχθεί, είμαστε έτοιμοι με το Virtual Biotech του Πάρκινσον για να επενδύσουμε στις καλύτερες ιδέες και να διασφαλίσουμε ότι οι θεραπείες με τις πιο δυνατές προχωρούν προς τις κλινικές δοκιμές.

Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για το τι συμβαίνει μέσα στα εγκεφαλικά κύτταρα αυτών που πάσχουν από την πάθηση, καθίσταται σαφές ότι διαφορετικά πράγματα βρίσκονται στη ρίζα του Πάρκινσον σε διαφορετικούς ανθρώπους και είναι πιθανό να υπάρχουν διαφορετικοί τύποι της πάθησης. Αυτή η ανακάλυψη βοηθά να εξηγήσει γιατί δύο άτομα με Πάρκινσον δεν είναι τα ίδια - όλοι έχουν διαφορετικά συμπτώματα και ανταποκρίνονται διαφορετικά στα φάρμακα.

Έχει σημειωθεί πρόοδος όσον αφορά τον εντοπισμό αυτών των διαφορετικών τύπων του Πάρκινσον, γνώση που πιθανότατα θα φέρει προϋποθέσεις αναστολής θεραπείας για μεμονωμένα υποσύνολα ατόμων. Η ταχύτητα με την οποία θα παραδοθούν αυτές οι εξατομικευμένες θεραπείες θα βασίζεται στην ευκολία εντοπισμού του υποκείμενου προβλήματος και στην ικανότητα αντιμετώπισης και διόρθωσής του με τρόπο ασφαλή και αποτελεσματικό. Και όταν θεωρούμε ότι μια αποτελεσματική θεραπεία πρέπει να είναι σε θέση να φτάσει στα εγκεφαλικά κύτταρα που χάνονται στο Πάρκινσον, η παραγωγή μιας νέας θεραπείας φαρμάκων που είναι ασφαλείς και αποτελεσματικές δεν είναι απλό επίτευγμα.

Οι εξελίξεις έχουν ήδη πραγματοποιηθεί σε αυτό το μέτωπο, προωθούμε εν μέρει από τη σχετικά νέα ικανότητα της επιστήμης να παίρνει δείγματα δέρματος, να μετατρέψει τα κύτταρα του δέρματος σε εγκεφαλικά κύτταρα και να εξετάσει προσεκτικά τι συμβαίνει μέσα τους. Αυτός ο μάγος χειρισμού κυττάρων επιτρέπει επίσης στους ερευνητές να δοκιμάσουν πιθανά φάρμακα που στοχεύουν συγκεκριμένα μέρη του κυττάρου, όπως κατεστραμμένους σταθμούς παραγωγής ενέργειας ή δυσλειτουργικά κέντρα διάθεσης αποβλήτων, και κατανοούν καλύτερα ποιες θεραπείες θα λειτουργούσαν και σε ποιους ανθρώπους.

Η πρόοδος στα συστήματα παράδοσης ναρκωτικών μπορεί επίσης να διευκολύνει την παραγωγή ασφαλών και αποτελεσματικών θεραπειών για το Πάρκινσον. Η πρωτοποριακή κλινική δοκιμή GDNF είδε την ανάπτυξη ενός καινοτόμου συστήματος παράδοσης φαρμάκων ειδικά σχεδιασμένο για να βοηθήσει τη θεραπεία στον εγκέφαλο όπου χρειάζεται. Και άλλοι ερευνητές ερευνούν τις δυνατότητες νέων θεραπειών όπως εμβόλια και γονιδιακή θεραπεία για το Πάρκινσον.

Ενώ η πολυπλοκότητα της κατάστασης μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να στοχεύσουμε πολλά διαφορετικά μέρη του κυττάρου σε διαφορετικά άτομα, κάποια άνεση μπορεί να προέλθει από την αναζήτηση ομοιότητας, περιοχές του κυττάρου που φαίνεται να αποτυγχάνουν συχνότερα παρά όχι.

Σημαίνει επίσης ότι ορισμένες από τις πιθανές φαρμακευτικές θεραπείες για τη νόσο του Πάρκινσον που έχουν φτάσει, αλλά έπειτα απέτυχαν να δείξουν όφελος, οι κλινικές δοκιμές στα τέλη του σταδίου μπορεί να έχουν αποτύχει απλές επειδή το φάρμακο δεν δοκιμάστηκε στους σωστούς ανθρώπους. Ωστόσο, είναι σύντομα δυνατό να διασφαλιστεί ότι οι νέες θεραπείες δοκιμάζονται στα σωστά άτομα και αυτός είναι ένας τρόπος με τον οποίο το έργο Critical Path για το Πάρκινσον στοχεύει να κάνει την κλινική δοκιμή για το Πάρκινσον γρηγορότερο, φθηνότερο και πιθανότερο να πετύχει.

Εάν η ανάγκη για εξατομικευμένες θεραπείες σε σύνθετη κατάσταση δεν ήταν αρκετή, υπάρχουν ακόμη περισσότερες προκλήσεις που θέτει ο Πάρκινσον.

Προς το παρόν δεν υπάρχει απλός τρόπος μέτρησης του Πάρκινσον. Ελλείψει ενός απλού τεστ για τη νόσο του Πάρκινσον, ο κύριος τρόπος με τον οποίο μετράμε το Πάρκινσον είναι να χρησιμοποιήσουμε μια κλίμακα που ονομάζεται Κλιμάκωση Βαθμολογίας Νόσων του Πάρκινσον Ενοποιημένη Πάρκινσον (ή MDS-UPDRS για συντομία). Όμως, ενώ αυτή η κλίμακα μπορεί να ποσοτικοποιήσει διαφορετικά συμπτώματα, δεν μπορεί να μετρήσει την εξέλιξη της πάθησης - κάτι που είναι σημαντικό να αποδειχθεί ότι μια νέα θεραπεία μπορεί να επιβραδύνει την πορεία της.

Οι επιστήμονες σημείωσαν πρόοδο στην αναζήτηση ενός βιοδείκτη του Πάρκινσον, κάτι στο σώμα που αλλάζει καθώς εξελίσσεται το Πάρκινσον. Στην ιδανική περίπτωση, θα θέλαμε να μετρήσουμε αυτήν την αλλαγή με ένα απλό τεστ όπως εξέταση αίματος ή ούρων ή σάρωση εγκεφάλου, και εδώ και πάλι η πρόοδος σε άλλους τομείς της επιστήμης μπορεί να είναι η λύση μας.

Σήμερα έχουμε πιο εξελιγμένα μηχανήματα που μπορούν να ανιχνεύσουν με ακρίβεια τις ελάχιστες αλλαγές στις χημικές ουσίες που υπάρχουν στο δέρμα μας και στην αναπνοή μας, τις οποίες οι ερευνητές του Parkinson θέλουν να χρησιμοποιήσουν. Έχουμε επίσης τεχνικές απεικόνισης που μας επιτρέπουν να δούμε μέσα στον εγκέφαλο με μεγαλύτερη σαφήνεια από ποτέ. Αυτές οι εξελίξεις φέρνουν ένα απλό τεστ για τη μέτρηση του Parkinson.

Αυτές οι εξελίξεις μπορεί επίσης να σημαίνουν ότι είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε το Πάρκινσον στα πρώτα στάδια, ενδεχομένως πολλούς μήνες ή ακόμα και χρόνια πριν να είναι δυνατή η διάγνωση. Στο κυνήγι για νέες και καλύτερες θεραπείες, αυτή η ικανότητα πρόβλεψης του Πάρκινσον θα μπορούσε να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εύρεση φαρμάκων που πραγματικά επιβραδύνουν ή το σταματούν και μια μέρα αποτρέπει την κατάσταση μαζί.

Μια θεραπεία για το Πάρκινσον θα μοιάζει διαφορετική για διαφορετικούς ανθρώπους, για εκείνους που βρίσκονται στα αρχικά στάδια που σταματούν την κατάσταση και διαχειρίζονται τα συμπτώματά της χωρίς παρενέργειες μπορεί να είναι η απάντηση, ενώ για εκείνους με πιο προχωρημένα συμπτώματα οι ερευνητές αναζητούν τρόπους να ενθαρρύνουν τα κύτταρα να αναπτυχθούν ξανά ή για να τα αντικαταστήσετε.

Η ικανότητά μας να κατευθύνουμε την πορεία αυτών των αφελών κυττάρων, να τα πείσουμε να γίνουν οποιοσδήποτε αριθμός πλήρως λειτουργικών ενήλικων κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών κυττάρων που παράγουν ντοπαμίνη, εξελίσσεται με ταχύ ρυθμό. Αυτό σημαίνει ότι ενώ οι σημερινές θεραπείες του Πάρκινσον επικεντρώνονται στην αντικατάσταση και τη διατήρηση των επιπέδων ντοπαμίνης, θα μπορούσαμε σύντομα να αντικαταστήσουμε πολύ περισσότερα.

Αυτές οι εξελίξεις ενθάρρυναν τις επενδύσεις σε τράπεζες κυττάρων, οι οποίες μια μέρα θα μπορούσαν να γίνουν πηγή κυττάρων δωρητών για τη θεραπεία μιας σειράς καταστάσεων - αντικατάσταση παλαιών, δυσλειτουργικών ή ελλειπόντων κυττάρων με νέα λειτουργικά κύτταρα ικανά να γυρίσουν πίσω τα χέρια του χρόνου σε συνθήκες όπως το Πάρκινσον.

Ενώ οι ερευνητές προωθούν τις γνώσεις μας για το Πάρκινσον και πώς να ξεπεράσουν τις προκλήσεις του, υπάρχει μια άλλη φωνή που απαιτείται για την πλήρη κατανόηση του σύμπαντος του Πάρκινσον. Εκείνοι με την πάθηση, η οικογένεια, οι φίλοι και οι φροντιστές τους αποτελούν το τελευταίο ζωτικό κομμάτι της μεγάλης εικόνας. Ως ειδικοί στην κατάσταση μπορούν να κατευθύνουν και να ενημερώνουν την έρευνα έτσι ώστε να ανταποκρίνονται στις ανάγκες των πληγέντων και να αναλάβουν έναν ουσιαστικό ρόλο συμμετέχοντας σε ερευνητικές μελέτες για να συνεχίσουν να αυξάνουν την κατανόησή μας και να δοκιμάζουν νέα φάρμακα και θεραπείες.

Σε τελική ανάλυση, το σύμπαν του Πάρκινσον αποτελείται από κάτι περισσότερο από την επιστήμη και τους ερευνητές, και αν υπάρχει ένα πράγμα που θα μας οδηγήσει σε νέες και καλύτερες θεραπείες είναι η κοινότητα του Πάρκινσον.

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τη φυσική, μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τη γενική σχετικότητα εδώ. Ή αφιερώστε λίγα λεπτά για να εκτιμήσετε το σύμπαν στο οποίο ζούμε…