Вчені зробили важливий крок у діагностиці нейродегенеративних захворювань. Нове дослідження показало, що деякі серйозні хвороби мозку можна відрізнити одна від одної, аналізуючи білкові відкладення у сітківці ока. Зокрема, мова йде про такі недуги, як Alzheimer’s disease, Amyotrophic lateral sclerosis та окремі форми Frontotemporal dementia. У майбутньому це може означати, що звичайний огляд очей допоможе лікарям виявляти хвороби мозку значно раніше, ніж вони почнуть проявлятися серйозними симптомами. Дослідження провели науковці з University of Waterloo під керівництвом фізики та спеціалістки з оптометрії Melanie Campbell. Команда аналізувала донорські зразки тканини сітківки і виявила, що білкові відкладення, пов’язані з різними захворюваннями, по-різному взаємодіють зі світлом. Як світло допомагає «прочитати» хворобу У тканинах сітківки дослідники знайшли характерні білкові скупчення. Виявилося, що вони змінюють напрямок і властивості світла, яке проходить через тканину. Саме ці світлові візерунки дозволили зрозуміти, яка саме хвороба спричинила їх появу. Наприклад, при Alzheimer’s disease у мозку накопичується білок амілоїд-бета. Його скупчення порушують роботу нейронів і поступово руйнують їхню взаємодію. Натомість при Amyotrophic lateral sclerosis та деяких формах Frontotemporal dementia в клітинах накопичується інший білок — TDP-43. Ці білки формують відкладення різної структури, тому поляризоване світло відбивається від них по-різному. Завдяки цьому дослідники змогли відрізняти одну хворобу від іншої, а не просто фіксувати факт патології. Чому саме око Сітківка — це світлочутлива тканина на задній частині ока, яка перетворює світло на електричні сигнали і передає їх до мозку. Через тісний зв’язок із нервовою системою вона часто відображає процеси, що відбуваються у мозку. Саме тому вчені давно розглядають око як своєрідне «вікно» до стану нервової системи. Попередні дослідження вже показували, що у сітківці можуть накопичуватися білки, пов’язані з нейродегенеративними захворюваннями. Однак нова робота зробила крок далі — вона продемонструвала, що за допомогою оптичних методів можна навіть визначити, яка саме хвороба стоїть за цими змінами. Штучний інтелект допомагає аналізувати сигнали Після того як науковці виміряли оптичні властивості білкових відкладень, вони використали алгоритми машинного навчання для їхнього аналізу. Одна з моделей змогла правильно визначати тип захворювання у 86% випадків. Інша система, яка працювала з більш детальними зображеннями, показала точність понад 96%. Це означає, що складні світлові «карти» білкових відкладень містять більше інформації, ніж прості узагальнені показники. Чому рання діагностика така важлива Діагностика нейродегенеративних хвороб часто затягується на роки. Наприклад, для Amyotrophic lateral sclerosis досі не існує одного точного тесту, тому лікарі часто ставлять діагноз методом виключення інших хвороб. Деякі форми Frontotemporal dementia на ранніх етапах можуть навіть нагадувати психіатричні розлади. Саме тому можливість швидкого тесту на основі огляду ока може суттєво змінити ситуацію. Якщо лікарі зможуть визначати тип патології на ранніх стадіях, це допоможе швидше призначати правильне лікування. Що ще потрібно перевірити Попри вражаючі результати, дослідження має обмеження. Усі аналізи проводилися на донорських тканинах після смерті, а не на живих пацієнтах. Крім того, зразків було відносно небагато. У реальному клінічному середовищі з’являться додаткові фактори — рухи ока, зміни слізної плівки або природні вікові зміни тканин. Тому наступний етап досліджень — перевірити, чи зможе ця технологія працювати так само точно під час звичайного огляду в кабінеті лікаря. Можливий прорив у медицині Науковці сподіваються, що протягом кількох років технологія перетвориться на простий офтальмологічний тест. Якщо це станеться, він може доповнити сучасні методи діагностики — аналізи крові, сканування мозку та клінічні обстеження. Особливо важливо, що офтальмологічне обладнання доступніше, ніж складні системи нейровізуалізації. Це означає, що подібні тести можуть з’явитися навіть у невеликих клініках і допомогти пацієнтам отримати діагноз значно раніше. Дослідження опубліковане у науковому журналі Alzheimer’s & Dementia. Якщо подальші випробування підтвердять результати, людське око справді може стати одним із найважливіших інструментів для раннього виявлення хвороб мозку.