Amiloid PET ile Alzheimer hastalığında belirti başlangıcını öngörme

Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde yapılan bir çalışmaya göre amiloid seviyelerinin nörogörüntüleme verilerinden beslenerek oluşturulan yeni bir algoritma, genetik olarak Alzheimer riski taşıyan kişilerin ne zaman hastalığa yakalanacağını bilişsel gerileme belirtileri ortaya çıkmadan tahmin edebiliyor.

Nöroloji dergisinde yayınlanan bu çalışmada, Alzheimer’ın hastalığının kilit proteini olan amiloid betasının seviyelerini ölçmek için amiloid Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) olarak bilinen bir tür beyin taramasından elde edilen veriler kullanılıyor.

Algoritma Nasıl Oluştu?

Alzheimer Demansı hastalarında amiloid proteinleri, unutkanlık ya da kafa karışıklığı gibi ilk belirtiler ortaya çıkmadan önce yirmi yıla kadar sessizce beyinde birikir. Amiloid PET taramaları, Alzheimer araştırmalarında halihazırda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışmada öne sürülen algoritma ise, semptomların ne zaman ortaya çıkacağını tahmin etmek için bu tür taramaları analiz etmenin yeni bir yöntemi. Kişinin yaşı ve tek bir amiloid PET taramasıyla kişinin bunamaya doğru ne kadar ilerlediği ve bilişsel bozulmanın başlamasına ne kadar zaman kaldığı tahmin edilmeye çalışılıyor.

Algoritmada Kullanılan Veriler Nasıl Elde Edildi?

Çalışmanın baş yazarı Doçent Doktor Suzanne Schindler ve meslektaşları, Washington Üniversitesi’nden Charles F. ve Joanne Knight Alzheimer Hastalığı Araştırma Merkezi aracılığıyla Alzheimer araştırma çalışmalarına katılan 236 kişiden alınan amiloid PET taramalarını analiz etti.

Katılımcılar, çalışmanın başlangıcında ortalama 67 yaşındaydı. Tüm katılımcılara ortalama dört buçuk yıl arayla en az iki beyin taraması yapıldı. Araştırmacılar, her katılımcıdaki amiloid miktarını her bir zaman noktasında tahmin etmek için taramalara standart alım değeri oranı  olarak bilinen yaygın olarak kullanılan bir ölçüm uyguladı.

Araştırmacılar ayrıca katılımcıların 180’i üzerinde 1.300’den fazla klinik değerlendirmeye erişti. Değerlendirmeler tipik olarak her bir ila üç yılda bir yapıldı. Çoğu katılımcı, veri toplamanın başlangıcında bilişsel olarak normaldi bu yüzden tekrarlanan değerlendirmeler, araştırmacıların her bir katılımcının bilişsel becerilerinin ne zaman gerilemeye başladığını belirlemesine olanak sağladı.

Amiloid Birikiminde Kırılma Noktası

Doktor Schindler, Alzheimer semptomların ortaya çıkacağı yaşı tahmin etmek için amiloid PET taramalarındaki verilerin nasıl kullanılacağı konusunda daha önce birçok çalışma yaptı. Yaptığı çalışmalardan, amiloid birikiminin bir kırılma noktası olduğunu, bu noktadan sonra amiloid birikiminin tahmin edilebilir bir yörünge izlediğini ve her bireyin bu kırılma noktasına farklı bir yaşta ulaştığı sonuçlarına ulaştı. Schindler kırılma noktası için “50 yaşındayken kırılma noktasına gelebilirsin; bu 80 yaşındayken olabilir; ya da asla olmayabilir. Ancak bir kez kırılma noktasını geçtiğinizde, bunamaya neden olabilecek yüksek seviyelerde amiloid biriktirirsiniz. Eğer bir kişinin şu anda ne kadar amiloide sahip olduğunu bilirsek, kırılma noktasına ne kadar zaman önce ulaştığını hesaplayabilir ve semptom geliştirmesinin ne kadar süreceğini tahmin edebiliriz.” ifadelerinde bulundu.

Çalışmanın Sonuçları

Çalışmada, daha genç yaşlarda kırılma noktasına ulaşan kişilerin Alzheimer Demansının bilişsel belirtilerini geliştirmesi, bu noktaya daha ileriki yaşlarında ulaşanlara göre daha uzun sürdüğü bulundu. Örneğin; 50 yaşında kırılma noktasına ulaşan katılımcıların semptomları geliştirmesi genellikle yaklaşık 20 yıl sürdü; 80 yaşında bu noktaya ulaşanların ise 10 yıldan az sürdü.

Doktor Schindler çalışmadan elde edilen bu bulguyu şöyle açıklıyor: “Alzheimer ile ölen nispeten genç insanların beyinleri incelendiğinde, Alzheimer dışında genellikle oldukça sağlıklı görünüyorlar. Ancak nispeten yaşı ileride olanların beyinleri daha sıklıkla diğer nedenlerden dolayı zarar görüp bilişsel kaynakları daha düşük oluyor. Dolayısıyla bilişsel bozulmaya neden olmak için daha az amiloid gerekiyor.”

Çalışmanın en güçlü tarafı oldukça az veriyle doğru sonuçlara ulaşabilmesi. Algoritmanın, bunama semptomlarının başlamasına kadar geçen süreyi tahmin edebilmesi için yalnızca kişinin yaşı ve bir beyin taraması gerekiyor. Ayrıca modelin tahmin ettiği semptom başlangıç ​​yaşı ile gerçek tanı yaşı neredeyse birebir örtüşüyor. 0 (korelasyon yok) ile 1 (mükemmel korelasyon) arasında değişen korelasyon ölçeğinde tahmin edilen yaş ile gerçek tanı yaşı arasındaki korelasyon değeri: 0.9’un üzerinde.

Genetik Faktörün Amiloid Kırılma Noktasına Etkisi

Yaştan sonra, APOE4 genetik varyantı Alzheimer Demansı için en güçlü risk faktörüdür. Varyantın bir kopyasını taşıyan kişilerde Alzheimer demansı gelişme olasılığı genel nüfusa göre iki ila üç kat daha fazladır. Bu çalışmada, yüksek riskli varyantı olan kişiler, kırılma noktasına daha genç geldiler, ancak bu nokta bir kez aşıldığında, herkesle aynı yörüngeyi izlediler.

Bu konu hakkında Doktor Schindler: “Amiloid birikimi kırılma noktasının altındayken, APOE4’lü kişilerde amiloidin arttığını, APOE4’ü olmayan kişilerde ise değişmediğini görürsünüz. Bu, APOE4 taşıyıcılarının kırılma noktasına daha erken ulaşacağı anlamına gelir. APOE4’ün iki kopyasına sahip kişiler kopyası olmayanları göre yaklaşık 10 yıl önce kırılma noktasına geldi. Ancak bu noktadan sonra, APOE4 taşıyıcıları ile taşıyıcı olmayanlar arasında hiçbir fark görmüyoruz.”

Çalışmanın en büyük kısıtlaması tahmin için gereken amiloid PET yönteminin rutin klinik kullanım pahalı bir girişim olması. Ancak bu algoritma, klinik denemeleri düzene sokarak ilaç geliştirme hızını hızlandırmaya yardımcı olabilir.

KAYNAK:
– Schindler, S., Li, Y., Buckles, V. D., Gordon, B. A., Benzinger, T. L., Wang, G., … & Xiong, C. (2021). Predicting Symptom Onset in Sporadic Alzheimer Disease With Amyloid PET. Neurology.