Ricerche

I ricercatori della Washington University di St. Louis hanno sviluppato un approccio per stimare quando una persona che è suscettibile di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), ma non ha ancora sintomi cognitivi, inizierà a mostrare segni di demenza. L'algoritmo, disponibile online sulla rivista Neurology, usa dati da un tipo di scansione cerebrale chiamato tomografia a emissioni di positrone (PET) amiloide, per valutare i livelli cerebrali della proteina amiloide-beta, ​​cruciale per il MA.

In coloro che alla fine sviluppano la demenza di MA, l'amiloide si accumula silenziosamente nel cervello, anche venti anni prima che appaiono i primi segni di confusione e dimenticanza. Le scansioni PET amiloide sono già usate ampiamente nella ricerca di MA, e questo algoritmo rappresenta un nuovo modo di analizzare tali scansioni per approssimare quando sorgeranno i sintomi.

Utilizzando l'età e i dati di una persona da una singola scansione PET amiloide, l'algoritmo produce una stima di quanto la persona è progredita verso la demenza, e quanto tempo resta prima che emerga il deterioramento cognitivo. L'autrice senior Suzanne Schindler MD/PhD, assistente professoressa di neurologia, ha detto:

"Eseguo scansioni PET amiloide per gli studi di ricerca, e quando comunico risultati positivi (=presenza di amiloide) agli individui cognitivamente normali, la prima domanda è sempre: 'Quanto tempo ho prima che appaia la demenza?'.

"Fino ad ora, la risposta che avrei dovuto dare era qualcosa del genere: 'Hai un aumento del rischio di sviluppare la demenza nei prossimi cinque anni'. Ma cosa significa? Gli individui vogliono sapere quando hanno probabilità di sviluppare sintomi, non solo che hanno un rischio più elevato".

La Schindler e i suoi colleghi hanno analizzato scansioni PET amiloide di 236 persone che partecipavano agli studi di ricerca di MA nel Centro Ricerca Alzheimer. I partecipanti avevano in media 67 anni all'inizio dello studio. Tutti i partecipanti hanno avuto almeno due scansioni, a 4,5 anni una dall'altra in media. I ricercatori hanno applicato alle scansioni una metrica ampiamente usata come il 'rapporto di assorbimento standard' (SUVR, standard uptake value ratio) per stimare la quantità di amiloide nel cervello di ciascun partecipante in ogni momento.

I ricercatori hanno anche consultato oltre 1.300 valutazioni cliniche su 180 dei partecipanti. Le valutazioni di solito erano state eseguite ogni 1, 2 o 3 anni. La maggior parte dei partecipanti era cognitivamente normale all'inizio della raccolta dei dati, quindi le valutazioni ripetute hanno permesso ai ricercatori di individuare quando le capacità cognitive di ciascun partecipanti hanno iniziato a scemare.

La Schindler ha trascorso anni cercando di capire come usare i dati delle scansioni PET amiloidi per stimare l'età in cui emergerebbero i sintomi. La svolta è arrivata quando si è resa conto che l'accumulo di amiloide ha un punto di di svolta e che ogni individuo arriva a quel punto a un'età diversa. Dopo questo punto di svolta, l'accumulo di amiloide segue una traiettoria affidabile.

"Puoi arrivare al punto di svolta quando hai 50 anni; può accadere quando hai 80 anni; potrebbe non accadere mai", ha detto la Schindler. "Ma una volta che passi quel punto, accumuli alti livelli di amiloide che potrebbero causare la demenza. Se sappiamo quanta amiloide ha la persona in quel momento, possiamo calcolare quanto tempo prima aveva raggiunto il punto di svolta e stimare quanto ci vorrà ancora perché sviluppi i sintomi".

Le persone nello studio che hanno raggiunto il punto di svolta a una età più giovane hanno impiegato più tempo per sviluppare sintomi cognitivi rispetto a quelli che lo hanno raggiunto più tardi nella vita. I partecipanti che sono arrivati al punto di svolta a 50 anni hanno sviluppato i sintomi quasi 20 anni dopo; coloro che lo hanno raggiunto a 80 anni sono arrivati alla demenza in meno di 10 anni.

"Quando guardiamo il cervello di persone relativamente giovani che sono morte con MA, sembrano in genere piuttosto sane, non sembrano avere il MA", ha detto la Schindler. "Ma le persone anziane più spesso hanno danni al cervello per altre cause, quindi le loro riserve cognitive sono inferiori e ci vuole meno amiloide per causare danni".

Il potere di questa nuova tecnica è che richiede solo una scansione del cervello, oltre all'età della persona. Con quei dati, il modello può stimare il tempo di inizio sintomi, con tolleranza di alcuni anni. In questo studio, la correlazione tra l'età prevista all'esordio dei sintomi e la vera età alla diagnosi era migliore di 0,9 su una scala da 0 (nessuna correlazione) a 1 (perfetta correlazione).

Dopo l'età, la variante genetica APOE4 è il fattore di rischio più forte per la demenza di MA. Le persone portatrici di una copia della variante hanno una probabilità da doppia a tripla di sviluppare la demenza di MA rispetto alla popolazione generale, e le persone che portano due copie hanno una probabilità dieci volte maggiore. In questo studio, le persone con la variante ad alto rischio hanno raggiunto il punto di svolta a un'età più giovane, ma una volta passato quel punto, hanno seguito la stessa traiettoria di tutti gli altri.

"L'Apoe4 sembra avere un effetto semina", ha detto la Schindler. "A livelli molto bassi, sotto il punto di svolta, vedi l'amiloide che sale nelle persone con Apoe4, mentre non cambia nelle persone senza Apoe4. Ciò significa che i portatori di Apoe4 arriveranno prima al punto di svolta. Le persone con due copie di Apoe4 hanno raggiunto il punto di svolta circa 10 anni prima delle persone senza copie. Ma dopo questo punto, non vediamo alcuna differenza tra i portatori di Apoe4 e i non portatori".

Con un costo diretto di circa $ 6.000, le scansioni cerebrali PET amiloide possono essere finanziariamente fuori portata per molte persone. Tuttavia, questo algoritmo potrebbe aiutare ad accelerare il ritmo di sviluppo di farmaci ottimizzando gli studi clinici.

"La maggior parte dei partecipanti a studi clinici progettati per prevenire o rallentare i sintomi di MA non sviluppano sintomi durante l'esperimento", ha detto la Schindler. "Si tratta di una quantità di tempo e sforzi, per i partecipanti così come per i ricercatori, che non produce dati utili. Se potessimo fare esperimenti solo su persone con probabilità di sviluppare sintomi nei prossimi anni, ciò renderebbe molto più efficiente il processo di trovare terapie".