Najnowsze badania polsko-austriackiego zespołu naukowców, zainicjowane przez dr. Łukasza Zadkę z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, wskazują iż mikroskopijni „listonosze” – pęcherzyki zewnątrzkomórkowe – mogą nie tylko zdradzać obecność choroby, ale również przewidywać skuteczność leczenia.
Wyobraźmy sobie, iż komórki wysyłają do siebie maleńkie paczki. W ich wnętrzu znajdują się białka, RNA i enzymy, czyli wszystko to, co może wpłynąć na funkcjonowanie komórki odbiorcy. Te paczki, którymi są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (Extracellular Vesicles – EVs), potrafią dotrzeć niemal wszędzie, choćby przekroczyć barierę krew–mózg. Ich obecność we krwi to jak dostęp do prywatnej poczty organizmu.
Dzięki badaniu zainicjowanemu przez dr. Łukasza Zadkę z Zakładu Badań Ultrastrukturalnych Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, z udziałem zespołu z Wiednia, udało się zobaczyć, jak ten biologiczny system komunikacji wygląda w depresji.
– W badaniu oceniliśmy materiał tkankowy pobrany od pacjentów z rozpoznanym epizodem depresyjnym, a także od osób zdrowych, stanowiących grupę kontrolną – mówi dr Zadka. – Samo określenie „depresja” może mieć wiele znaczeń. Objawy depresyjne i lękowe, które często współwystępują, są obecne również w chorobach somatycznych, jak nowotwory czy zaburzenia endokrynologiczne, dlatego trudno mówić o specyficzności depresji jako takiej. Różne stany depresji mogą jednak przejawiać odmienny profil EVs, co może w przyszłości wspierać spersonalizowaną diagnostykę i leczenie.
Serotoninowy kod
Badacze przyjrzeli się próbkom krwi pobranym od 34 pacjentów z depresją i 57 zdrowych osób. Z pomocą cyfrowej tomografii holograficznej i mikroskopii elektronowej przeanalizowali dziesiątki tysięcy pęcherzyków zewnątrzkomórkowych, mierząc ich rozmiar, kształt i zawartość. U pacjentów z depresją pęcherzyki były mniejsze, bardziej jednorodne, a ich skład chemiczny różnił się od tych u zdrowych osób. Zaobserwowano także wzrost ich liczby w osoczu – jakby organizm próbował wysłać sygnał prostszym językiem. Największe poruszenie wywołało jednak odkrycie transportera serotoniny w środku tych mikroskopijnych paczek. Co więcej, zidentyfikowano różne izoformy tego białka, które korelowały z obrazem jego rozmieszczenia w mózgu mierzonym dzięki obrazowania PET-MRI.
– Po raz pierwszy zidentyfikowaliśmy w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych o pochodzeniu osoczowym transporter serotoninowy, a choćby różne jego izoformy, które na poziomie białka pęcherzykowego korelują z dystrybucją transportera w badaniach PET-MRI – wyjaśnia dr Zadka.
– W mojej ocenie jest to znaczące odkrycie mające szansę otworzyć nowe drzwi w nowoczesnej psychiatrii – dodaje.
Biomarker przyszłości
Badacze zauważyli też, iż osoby z wyższym poziomem drobnych pęcherzyków i większą ekspresją markera CD9 gorzej reagowały na leczenie. Obecność EVs we krwi może sygnalizować mniejszą skuteczność terapii.
– Wyniki projektu sugerują jednak pewną odrębność pęcherzyków występujących w depresji, co podkreśla ich potencjalne znaczenie w diagnostyce epizodów depresyjnych, jak również, co ważniejsze, wskazuje na możliwość wykorzystania EVs w kategorii markera prognostycznego odpowiedzi na wdrożone leczenie przeciwdepresyjne, co należy podkreślić w projekcie zrealizowanym przez nasz zespół – zaznacza dr Zadka.
Pęcherzyki okazują się nośnikami złożonych informacji, od fragmentów RNA po białka błonowe, co czyni je unikalnym źródłem danych biologicznych.
Technologiczne wyzwania i potencjał
Choć pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mają ogromny potencjał diagnostyczny, ich rutynowe zastosowanie w klinice nie jest jeszcze możliwe.
– Na pierwszym miejscu wymieniłbym specyficzność. Należy podkreślić, że populacja pęcherzyków obecna we frakcji osocza jest sama w sobie niezwykle zróżnicowana. W gąszczu różnych pęcherzyków należałoby wytypować odpowiednią ich subpopulację unikalną dla danej grupy zaburzeń psychicznych – zauważa dr Zadka.
Dodatkową barierą są koszty: procedury izolacji i analizy EVs przez cały czas są nadal drogie, by stosować je powszechnie. Postęp technologiczny daje jednak nadzieję. – W zakresie możliwości wizualizacji i fenotypowania EVs mamy coraz więcej nowoczesnych technik. Nie martwiłbym się o możliwości techniczne, ale o koszty i dostępność finansowania – stwierdza.
Rewolucja w psychiatrii?
Na to pytanie nie ma jeszcze pełnej odpowiedzi. W tej chwili sukcesem pozostaje odkrycie znaczenia EVs w depresji oraz odpowiedzi na wdrożoną farmakoterapię.
Czy depresja ma swój własny kod biologiczny? Być może odpowiedź na to pytanie skrywa się właśnie w mikroskopijnych pęcherzykach, które codziennie kursują w naszym organizmie, i które stopniowo zaczynamy poznawać.
