Stanfordská štúdia identifikuje šesť biotypov depresie pre individuálnu liečbu

V blízkej budúcnosti by sa rýchle zobrazovanie mozgu mohlo použiť na skríning depresie s cieľom určiť najlepšiu liečbu.

Kombinácia zobrazovania mozgu a strojového učenia dokáže identifikovať podtypy depresie a úzkosti, tvrdí nová štúdia vedená vedcami zo Stanford Medicine. Štúdia, ktorá bude publikovaná v časopise Nature Medicine, rozdeľuje depresiu do šiestich biologických podtypov alebo „biotypov“ a identifikuje, ktoré liečby sú s väčšou alebo menšou pravdepodobnosťou účinné pre tri z týchto podtypov.

Potreba lepších metód výberu liečby

„Naliehavo sú potrebné lepšie metódy na prispôsobenie liečby,“ uviedla vedúca autorka štúdie Lynn Williamsová, PhD., profesorka psychiatrie a behaviorálnych vied a riaditeľka Centra pre precíznu psychiatriu a pohodu na Stanfordskej lekárskej fakulte. Williamsová, ktorá v roku 2015 stratila partnera kvôli depresii, sa vo svojej práci zamerala na priekopnícky výskum v presnej psychiatrii.

Približne 30 % ľudí s depresiou trpí takzvanou depresiou rezistentnou na liečbu, čo znamená, že viaceré typy liekov alebo terapií nedokázali zlepšiť ich príznaky. U dvoch tretín ľudí s depresiou liečba úplne neodstráni príznaky na zdravú úroveň.

Je to čiastočne preto, že neexistuje spoľahlivý spôsob, ako určiť, ktoré antidepresívum alebo typ terapie pomôže konkrétnemu pacientovi. Lieky sa predpisujú metódou pokus-omyl, takže nájdenie účinnej liečby môže trvať mesiace alebo roky, ak vôbec k nej dôjde. A dlhodobé skúšanie rôznych liečebných postupov bez úľavy môže príznaky depresie zhoršiť.

„Cieľom našej práce je zistiť, ako to urobiť správne hneď na prvýkrát. Je veľmi frustrujúce pracovať v oblasti depresie a nemať lepšiu alternatívu k univerzálnemu prístupu,“ povedal Dr. Williams.

Biotypy predpovedajú odpoveď na liečbu

Aby lepšie pochopili biológiu depresie a úzkosti, Williamsová a jej kolegovia vyhodnotili 801 účastníkov štúdie, u ktorých bola predtým diagnostikovaná depresia alebo úzkosť, pomocou zobrazovacej techniky známej ako funkčná magnetická rezonancia (fMRI) na meranie mozgovej aktivity. Skenovali mozgy dobrovoľníkov v pokoji a počas vykonávania rôznych úloh určených na testovanie ich kognitívnych a emocionálnych funkcií. Vedci sa zamerali na oblasti mozgu a prepojenia medzi nimi, o ktorých je už známe, že zohrávajú úlohu pri depresii.

Pomocou metódy strojového učenia známej ako klastrová analýza na zoskupenie obrázkov mozgov pacientov identifikovali šesť odlišných vzorcov aktivity v skúmaných oblastiach mozgu.

Výskumníci tiež náhodne pridelili 250 účastníkom štúdie, aby dostávali jedno z troch široko používaných antidepresív alebo behaviorálnu terapiu. Pacienti s jedným podtypom, charakterizovaným zvýšenou aktivitou v kognitívnych oblastiach mozgu, reagovali najlepšie na antidepresívum venlafaxín (známy ako Effexor) v porovnaní s inými biotypmi. Tí s iným podtypom, ktorých pokojový mozog vykazoval zvýšenú aktivitu v troch oblastiach spojených s depresiou a riešením problémov, reagovali lepšie na behaviorálnu terapiu. A tí s tretím podtypom, so zníženou pokojovou aktivitou v mozgovom okruhu, ktorý riadi pozornosť, mali menšiu pravdepodobnosť zlepšenia symptómov z behaviorálnej terapie v porovnaní s inými biotypmi.

Dôležitosť štúdie

„Pokiaľ vieme, je to prvýkrát, čo sme dokázali, že depresiu možno vysvetliť rôznymi abnormalitami vo funkcii mozgu,“ povedal Williams. „Toto je v podstate demonštrácia personalizovaného medicínskeho prístupu k duševnému zdraviu založeného na objektívnych meraniach funkcie mozgu.“

V ďalšej nedávnej štúdii Williamsová a jej tím preukázali, že použitie fMRI na zobrazenie mozgu zlepšuje ich schopnosť identifikovať ľudí, ktorí pravdepodobne reagujú na liečbu antidepresívami. V tejto štúdii sa výskumníci zamerali na podtyp, ktorý nazývajú kognitívny biotyp depresie, ktorý postihuje viac ako štvrtinu ľudí s depresiou a u ktorého je menej pravdepodobné, že bude reagovať na štandardné antidepresíva. Identifikáciou ľudí s kognitívnym biotypom pomocou fMRI výskumníci presne predpovedali pravdepodobnosť remisie u 63 % pacientov v porovnaní s 36 % presnosťou bez použitia zobrazovania mozgu. Toto zlepšenie presnosti znamená, že lekári s väčšou pravdepodobnosťou predpíšu správnu liečbu hneď na prvýkrát. Výskumníci teraz skúmajú nové liečebné postupy pre tento biotyp v nádeji, že nájdu viac možností pre tých, ktorí nereagujú na štandardné antidepresíva.

Ďalší výskum depresie

Rôzne biotypy tiež korelovali s rozdielmi v symptómoch a výkone úloh medzi účastníkmi štúdie. Napríklad tí, ktorí mali zvýšenú aktivitu v kognitívnych oblastiach mozgu, mali vyššiu hladinu anhedónie (neschopnosť prežívať potešenie) ako iné biotypy; tiež dosahovali horšie výsledky v úlohách výkonných funkcií. Tí s podtypom, ktorý najlepšie reagoval na behaviorálnu terapiu, tiež robili chyby v úlohách výkonných funkcií, ale dosahovali dobré výsledky v kognitívnych úlohách.

Jeden zo šiestich biotypov identifikovaných v štúdii nepreukázal žiadne badateľné rozdiely v mozgovej aktivite v zobrazených oblastiach v porovnaní s aktivitou u ľudí bez depresie. Williams sa domnieva, že pravdepodobne nepreskúmali celú škálu mozgovej biológie, ktorá je základom tejto poruchy. Ich štúdia sa zamerala na oblasti, o ktorých je známe, že sa podieľajú na depresii a úzkosti, ale v tomto biotype môžu existovať aj iné typy dysfunkcií, ktoré ich zobrazovanie nezachytilo.

Williamsová a jej tím rozširujú zobrazovaciu štúdiu o ďalších účastníkov. Chce tiež otestovať viac liečebných postupov vo všetkých šiestich biotypoch vrátane liekov, ktoré sa tradične nepoužívajú na liečbu depresie.

Jej kolegyňa Laura Hack, MD, PhD, odborná asistentka psychiatrie a behaviorálnych vied, začala používať túto zobrazovaciu techniku vo svojej klinickej praxi na Stanfordskej lekárskej fakulte prostredníctvom experimentálneho protokolu. Tím chce tiež stanoviť ľahko implementovateľné štandardy pre túto metódu, aby ju mohli začať implementovať aj iní odborníci v oblasti duševného zdravia.

„Aby sme skutočne posunuli túto oblasť smerom k presnej psychiatrii, musíme identifikovať liečebné postupy, ktoré budú pre pacientov s najväčšou pravdepodobnosťou účinné, a čo najskôr ich na tieto liečebné postupy nasadiť,“ povedal Ma. „Informácie o ich mozgových funkciách, najmä overené podpisy, ktoré sme v tejto štúdii hodnotili, pomôžu pri určovaní presnejších liečebných postupov a predpisov pre jednotlivcov.“