דמויות מוכרות ברחבי העולם כמו מוחמד עלי ומייקל ג'יי פוקס סבלו זה מכבר ממחלת פרקינסון. המחלה מציגה קבוצה מורכבת של תסמינים מוטוריים, כולל רעידות, קשיחות, ברדיקינזיה וחוסר יציבות יציבה. עם זאת, שיטות אבחון מסורתיות נאבקו לאתר שינויים ברגישות בשלבים המוקדמים, ותרופות הממוקדות לוויסות אות המוח היו בעלי יעילות קלינית מוגבלת.
לאחרונה, חוקרים קוריאנים הדגימו בהצלחה את הפוטנציאל של טכנולוגיה המשלבת AI ואופטוגנטיקה ככלי לאבחון מדויק והערכה טיפולית של מחלת פרקינסון בעכברים. הם גם הציעו אסטרטגיה לפיתוח טיפולים בהתאמה אישית מהדור הבא.
קייסט (הנשיא קוואנג היונג לי) הודיע על 22nd בספטמבר כי צוות מחקר שיתופי-פרופסור מתמודד זכה בצוות של Do HEO מהמחלקה למדעים ביולוגיים, הצוות של פרופסור דסו קים מהמחלקה למדעי המוח והקוגניטיביות, והצוות של הבמאי צ'אנג-ג'ון לי, מהמחקר של המכון למדע בסיסי (IBS) לניתוח קוגניציה וחברה-מחקרי פרה-קליניים. עבודתם הדגימה בו זמנית את האפשרות לאבחון וטיפול מוקדם ומדויק במודל של בעלי חיים של מחלת פרקינסון.
צוות המחקר יצר מודל עכבר מחלת פרקינסון עם שני שלבי חומרה. אלה היו עכברים זכרים עם חריגות חלבון אלפא-סינוקליין, מודל סטנדרטי המשמש להדמיה של מחלת פרקינסון אנושית למחקר אבחוני וטיפולי.
בשיתוף עם הצוות של פרופסור קים בקייסט, הם הציגו הערכת תלת מימד מבוססת AI לניתוח התנהגותי. הצוות ניתח למעלה מ- 340 תכונות התנהגותיות-כמו כגון, תנועות גפיים ורעידות-מעכברי הפרקינסון והעביר אותם לערך יחיד: ציון מחלת הפרקינסון החזוי AI (APS).
הניתוח הראה כי ה- APS הציגו הבדל משמעותי מקבוצת הביקורת כבר שבועיים לאחר שנגרמה המחלה. זה גם הוכיח רגיש יותר בהערכת חומרת המחלה מאשר בדיקות תפקוד מוטוריות מסורתיות. המחקר זיהה מאפייני אבחון מרכזיים, כולל שינויים בצעדים, תנועות גפיים א -סימטריות ורעידות בחזה. 20 התכונות ההתנהגותיות המובילות כללו אסימטריה של יד/רגל, שינויים בצעדים ובתנוחה ועלייה בתנועת החזה בתדירות גבוהה.
כדי לאשר כי מדדים התנהגותיים אלה לא היו רק ירידה מוטורית כללית אלא ספציפית לפרקינסון, הצוות יישם את אותו ניתוח על מודל עכבר של טרשת רוחבית אמיוטרופית (ALS), הידועה גם בשם מחלת לו גרי, בשיתוף עם הצוות של הבמאי לי ב- IBS. מכיוון ששני הפרקינסון וגם ALS גורמים לבעיות תפקוד מוטורי, אם ה- APS פשוט שיקפו מיומנויות מוטוריות ירודות, היה צריך להופיע ציון גבוה בשתי המחלות.
עם זאת, הניתוח של מודל ALS Animal הראה שלמרות ירידה בתפקוד המוטורי, העכברים לא הראו את ה- APs הגבוהים שנראו במודל של פרקינסון. במקום זאת, הציונים שלהם נותרו נמוכים, והשינויים ההתנהגותיים שלהם היו שונים באופן מובהק. זה מדגים כי APS קשור ישירות לשינויים ספציפיים ואופיינים המופיעים רק במחלת פרקינסון.
לצורך הטיפול, צוות המחקר השתמש באופטור, טכנולוגיית אופטוגנטיקה השולטת במדויק על אותות נוירוטרופיים עם אור. טכניקה זו הוכיחה כיעילה במודל של בעלי החיים, מה שמוביל לתנועות ההליכה והגפיים חלקות יותר וירידה ברעידות.
באופן ספציפי, משטר של אור נוצץ בימים חלופיים נמצא כיעיל ביותר, והוא גם הראה נטייה להגן על נוירונים המייצרים דופמין במוח.
זו הפעם הראשונה בעולם שיושמה מסגרת פרה-קלינית המחברת בין אבחון מוקדם, הערכת טיפול ואימות מנגנון של מחלת פרקינסון על ידי שילוב ניתוח התנהגותי מבוסס AI עם אופטוגנטיקה. זה מקים בסיס מכריע לרפואה מותאמת אישית עתידית וטיפולים בהתאמה אישית לחולים. "
פרופסור זכה בהו של קייסט
המחקר, עם ד"ר בובה הייון, חוקר פוסט -דוקטורט במכון קיסט למדע ביולוגי, כסופר הראשון, פורסם באופן מקוון בכתב העת הבינלאומי Nature Communications ב- 21 באוגוסט. ד"ר הייון מבצע מחקר המשך לקידום הטיפול בתאים של פרקינסון בבית החולים מקלין, בית הספר לרפואה של הרווארד, הנתמך על ידי "תוכנית ההכשרה העולמית של הרופא-מדענים" של המכון לפיתוח תעשיית הבריאות בקוריאה.
מחקר זה נתמך על ידי פרויקט הקיסט הגלובלי של Kaist, משרד המדע וה- ICT/ICT/National Research של קוריאה, מרכז IBS לקוגניציה וחברותיות, והמכון לפיתוח תעשיית בריאות ורווחה/קוריאה.
