Дослідження Стенфорда виявило шість біотипів депресії для персоналізованого лікування

Найближчим часом швидка візуалізація мозку може бути використана для скринінгу депресії, щоб визначити найкраще лікування.

Згідно з новим дослідженням, проведеним вченими зі Стенфордського медичного університету, поєднання візуалізації мозку та машинного навчання може ідентифікувати підтипи депресії та тривоги. Дослідження, яке буде опубліковано в журналі Nature Medicine, поділяє депресію на шість біологічних підтипів, або «біотипів», та визначає, які методи лікування з більшою чи меншою ймовірністю будуть ефективними для трьох із цих підтипів.

Потреба в кращих методах вибору лікування

Терміново потрібні кращі методи адаптації лікування, сказала провідний автор дослідження Лінн Вільямс, доктор філософії, професор психіатрії та поведінкових наук і директор Центру прецизійної психіатрії та благополуччя в Стенфордській медичній школі. Вільямс, яка втратила партнера через депресію у 2015 році, зосередила свою роботу на новаторських дослідженнях у прецизійній психіатрії.

Близько 30% людей з депресією мають так звану резистентну до лікування депресію, тобто численні види ліків або терапії не змогли покращити їхні симптоми. У двох третин людей з депресією лікування не здатне повністю усунути симптоми до здорового рівня.

Частково це пояснюється тим, що немає надійного способу визначити, який антидепресант чи тип терапії допоможе конкретному пацієнту. Ліки призначаються методом спроб і помилок, тому може знадобитися кілька місяців або років, щоб знайти ефективне лікування, якщо це взагалі трапляється. А спроба різних методів лікування протягом тривалого часу без полегшення може погіршити симптоми депресії.

«Мета нашої роботи — з’ясувати, як зробити це правильно з першого разу. Дуже неприємно працювати в галузі депресії та не мати кращої альтернативи універсальному підходу», — сказав доктор Вільямс.

Біотипи прогнозують відповідь на лікування

Щоб краще зрозуміти біологію депресії та тривоги, Вільямс та її колеги обстежили 801 учасника дослідження, у якого раніше діагностували депресію або тривогу, використовуючи метод візуалізації, відомий як функціональна МРТ (фМРТ), для вимірювання активності мозку. Вони сканували мозок добровольців у стані спокою та під час виконання ними різних завдань, спрямованих на перевірку їх когнітивних та емоційних функцій. Вчені зосередилися на ділянках мозку та зв'язках між ними, які, як вже відомо, відіграють певну роль у розвитку депресії.

Використовуючи підхід машинного навчання, відомий як кластерний аналіз, для групування зображень мозку пацієнтів, вони виявили шість різних патернів активності в досліджуваних ділянках мозку.

Дослідники також випадковим чином розподілили 250 учасників дослідження на групи, які отримували один із трьох широко використовуваних антидепресантів або поведінкову терапію. Пацієнти з одним підтипом, що характеризується підвищеною активністю в когнітивних областях мозку, найкраще реагували на антидепресант венлафаксин (відомий як Еффексор) порівняно з іншими біотипами. Ті, хто мав інший підтип, чий мозок у стані спокою демонстрував підвищену активність у трьох областях, пов'язаних з депресією та вирішенням проблем, краще реагували на поведінкову терапію. А ті, хто мав третій підтип, зі зниженою активністю у стані спокою в мозковому ланцюзі, що контролює увагу, мали меншу ймовірність побачити покращення симптомів від поведінкової терапії порівняно з іншими біотипами.

Важливість дослідження

«Наскільки нам відомо, це перший випадок, коли ми змогли показати, що депресію можна пояснити різними порушеннями у функції мозку», – сказав Вільямс. «Це, по суті, демонстрація персоналізованого медичного підходу до психічного здоров’я, заснованого на об’єктивних показниках функції мозку».

В іншому нещодавньому дослідженні Вільямс та її команда показали, що використання фМРТ для візуалізації мозку покращує їхню здатність ідентифікувати людей, які, ймовірно, реагуватимуть на лікування антидепресантами. У цьому дослідженні дослідники зосередилися на підтипі, який вони називають когнітивним біотипом депресії, який вражає понад чверть людей з депресією та рідше реагує на стандартні антидепресанти. Визначивши людей з когнітивним біотипом за допомогою фМРТ, дослідники точно передбачили ймовірність ремісії у 63% пацієнтів, порівняно з точністю 36% без використання візуалізації мозку. Це покращення точності означає, що лікарі з більшою ймовірністю призначать правильне лікування з першого разу. Зараз дослідники досліджують нові методи лікування цього біотипу в надії знайти більше варіантів для тих, хто не реагує на стандартні антидепресанти.

Подальші дослідження депресії

Різні біотипи також корелювали з відмінностями в симптомах та виконанні завдань серед учасників дослідження. Наприклад, ті, хто мав підвищену активність у когнітивних областях мозку, мали вищий рівень ангедонії (нездатність відчувати задоволення), ніж інші біотипи; вони також гірше справлялися із завданнями на виконавчі функції. Ті, хто мав підтип, який найкраще реагував на поведінкову терапію, також допускали помилки у завданнях на виконавчі функції, але добре справлялися з когнітивними завданнями.

Один із шести біотипів, визначених у дослідженні, не показав помітних відмінностей в активності мозку в зображених ділянках порівняно з активністю у людей без депресії. Вільямс вважає, що вони, ймовірно, не дослідили весь спектр біології мозку, що лежить в основі цього розладу. Їхнє дослідження зосереджувалося на ділянках, які, як відомо, пов'язані з депресією та тривогою, але в цьому біотипі можуть бути й інші типи дисфункції, які їхня візуалізація не врахувала.

Вільямс та її команда розширюють дослідження візуалізації, щоб залучити більше учасників. Вона також хоче протестувати більше методів лікування для всіх шести біотипів, включаючи препарати, які традиційно не використовувалися для лікування депресії.

Її колега, доктор медичних наук, доктор філософії, доцент кафедри психіатрії та поведінкових наук Лора Хек, почала використовувати метод візуалізації у своїй клінічній практиці в Стенфордському медичному університеті за допомогою експериментального протоколу. Команда також хоче встановити прості у впровадженні стандарти для цього методу, щоб інші фахівці з психічного здоров'я могли почати його впроваджувати.

«Щоб дійсно просунути галузь у напрямку прецизійної психіатрії, нам потрібно визначити методи лікування, які найімовірніше будуть ефективними для пацієнтів, і якомога швидше розпочати їхнє лікування», – сказав Ма. «Наявність інформації про функцію їхнього мозку, зокрема перевірених сигнатур, які ми оцінили в цьому дослідженні, допоможе визначити точніші методи лікування та рецепти для окремих осіб».