Badanie Stanforda identyfikuje sześć biotypów depresji do spersonalizowanego leczenia

W niedalekiej przyszłości szybkie obrazowanie mózgu może znaleźć zastosowanie w badaniach przesiewowych pod kątem depresji w celu ustalenia najlepszego sposobu leczenia.

Połączenie obrazowania mózgu i uczenia maszynowego może zidentyfikować podtypy depresji i lęku, zgodnie z nowym badaniem prowadzonym przez naukowców ze Stanford Medicine. Badanie, które zostanie opublikowane w czasopiśmie Nature Medicine, dzieli depresję na sześć biologicznych podtypów, czyli „biotypów”, i identyfikuje, które metody leczenia są bardziej lub mniej prawdopodobne, aby były skuteczne w przypadku trzech z tych podtypów.

Potrzeba lepszych metod doboru leczenia

Pilnie potrzebne są lepsze metody dostosowywania leczenia, powiedziała główna autorka badania Lynn Williams, PhD, profesor psychiatrii i nauk behawioralnych oraz dyrektor Center for Precision Psychiatry and Well-Being w Stanford Medicine. Williams, która straciła partnera z powodu depresji w 2015 r., skupiła swoją pracę na pionierskich badaniach w dziedzinie precyzyjnej psychiatrii.

Około 30% osób z depresją cierpi na to, co nazywa się depresją oporną na leczenie, co oznacza, że wiele rodzajów leków lub terapii nie poprawiło ich objawów. U dwóch trzecich osób z depresją leczenie nie eliminuje całkowicie objawów do zdrowego poziomu.

Dzieje się tak częściowo dlatego, że nie ma niezawodnego sposobu na ustalenie, który lek przeciwdepresyjny lub rodzaj terapii pomoże danemu pacjentowi. Leki są przepisywane metodą prób i błędów, więc znalezienie skutecznego leczenia może zająć miesiące lub lata, jeśli w ogóle się uda. A próbowanie różnych metod leczenia przez długi czas bez uzyskania ulgi może pogorszyć objawy depresji.

„Celem naszej pracy jest ustalenie, jak zrobić to dobrze za pierwszym razem. To bardzo frustrujące pracować w dziedzinie depresji i nie mieć lepszej alternatywy dla podejścia typu „jeden rozmiar dla wszystkich”” — powiedział dr Williams.

Biotypy przewidują odpowiedź na leczenie

Aby lepiej zrozumieć biologię depresji i lęku, Williams i jej współpracownicy ocenili 801 uczestników badania, u których wcześniej zdiagnozowano depresję lub lęk, za pomocą techniki obrazowania znanej jako funkcjonalny MRI (fMRI) w celu zmierzenia aktywności mózgu. Przeskanowali mózgi ochotników w stanie spoczynku i podczas wykonywania przez nich różnych zadań mających na celu sprawdzenie ich funkcji poznawczych i emocjonalnych. Naukowcy skupili się na obszarach mózgu i połączeniach między nimi, o których wiadomo, że odgrywają rolę w depresji.

Wykorzystując metodę uczenia maszynowego, znaną jako analiza skupień, do grupowania obrazów mózgów pacjentów, naukowcy zidentyfikowali sześć odrębnych wzorców aktywności w badanych obszarach mózgu.

Naukowcy losowo przydzielili również 250 uczestników badania do otrzymywania jednego z trzech powszechnie stosowanych leków przeciwdepresyjnych lub terapii behawioralnej. Pacjenci z jednym podtypem, charakteryzującym się zwiększoną aktywnością w obszarach poznawczych mózgu, najlepiej reagowali na lek przeciwdepresyjny wenlafaksynę (znaną jako Effexor) w porównaniu z innymi biotypami. Osoby z innym podtypem, których mózgi w stanie spoczynku wykazywały zwiększoną aktywność w trzech obszarach związanych z depresją i rozwiązywaniem problemów, lepiej reagowały na terapię behawioralną. A osoby z trzecim podtypem, ze zmniejszoną aktywnością spoczynkową w obwodzie mózgowym kontrolującym uwagę, rzadziej widziały poprawę objawów po terapii behawioralnej w porównaniu z innymi biotypami.

Znaczenie badania

„Naszym zdaniem, po raz pierwszy udało nam się wykazać, że depresję można wyjaśnić różnymi nieprawidłowościami w funkcjonowaniu mózgu” – powiedział Williams. „To w zasadzie demonstracja podejścia medycyny spersonalizowanej do zdrowia psychicznego opartego na obiektywnych pomiarach funkcji mózgu”.

W innym niedawnym badaniu Williams i jej zespół wykazali, że wykorzystanie fMRI do obrazowania mózgu poprawia ich zdolność do identyfikowania osób, które prawdopodobnie zareagują na leczenie przeciwdepresyjne. W tym badaniu naukowcy skupili się na podtypie, który nazywają poznawczym biotypem depresji, który dotyka ponad jedną czwartą osób z depresją i jest mniej podatny na reakcję na standardowe leki przeciwdepresyjne. Identyfikując osoby z poznawczym biotypem za pomocą fMRI, naukowcy dokładnie przewidzieli prawdopodobieństwo remisji u 63% pacjentów, w porównaniu z 36% dokładnością bez użycia obrazowania mózgu. Ta poprawa dokładności oznacza, że lekarze są bardziej skłonni przepisać właściwe leczenie za pierwszym razem. Naukowcy badają teraz nowe metody leczenia dla tego biotypu w nadziei na znalezienie większej liczby opcji dla osób, które nie reagują na standardowe leki przeciwdepresyjne.

Dalsze badania nad depresją

Różne biotypy korelowały również z różnicami w objawach i wykonywaniu zadań wśród uczestników badania. Na przykład osoby ze zwiększoną aktywnością w obszarach poznawczych mózgu miały wyższy poziom anhedonii (niezdolności do odczuwania przyjemności) niż inne biotypy; radziły sobie również gorzej z zadaniami funkcji wykonawczych. Osoby z podtypem, które najlepiej reagowały na terapię behawioralną, popełniały również błędy w zadaniach funkcji wykonawczych, ale dobrze radziły sobie z zadaniami poznawczymi.

Jeden z sześciu biotypów zidentyfikowanych w badaniu nie wykazał zauważalnych różnic w aktywności mózgu w obrazowanych obszarach w porównaniu z aktywnością u osób bez depresji. Williams uważa, że prawdopodobnie nie zbadali pełnego zakresu biologii mózgu leżącej u podstaw zaburzenia. Ich badanie koncentrowało się na obszarach, o których wiadomo, że są zaangażowane w depresję i lęk, ale mogą istnieć inne rodzaje dysfunkcji w tym biotypie, których ich obrazowanie nie uchwyciło.

Williams i jej zespół rozszerzają badanie obrazowe, aby objąć większą liczbę uczestników. Chce również przetestować więcej metod leczenia we wszystkich sześciu biotypach, w tym leki, które tradycyjnie nie były stosowane w leczeniu depresji.

Jej koleżanka, dr n. med., dr n. med., adiunkt psychiatrii i nauk behawioralnych, Laura Hack zaczęła stosować technikę obrazowania w swojej praktyce klinicznej w Stanford Medicine za pośrednictwem protokołu eksperymentalnego. Zespół chce również ustalić łatwe do wdrożenia standardy dla tej metody, aby inni praktycy zdrowia psychicznego mogli zacząć ją wdrażać.

„Aby naprawdę przesunąć tę dziedzinę w kierunku precyzyjnej psychiatrii, musimy zidentyfikować metody leczenia, które najprawdopodobniej okażą się skuteczne dla pacjentów i jak najszybciej zapewnić im te metody leczenia” — powiedział Ma. „Posiadanie informacji o funkcjonowaniu ich mózgu, w szczególności sprawdzonych sygnatur, które oceniliśmy w tym badaniu, pomoże w opracowaniu bardziej precyzyjnych metod leczenia i recept dla poszczególnych osób”.