Исследование Стэнфорда выявило шесть биотипов депрессии для персонализированного лечения

В недалеком будущем для скрининговой оценки депрессии может использоваться быстрая томография мозга, чтобы определить наилучшее лечение.

Сочетание визуализации мозга и машинного обучения может выявить подтипы депрессии и тревожности, согласно новому исследованию, проведенному учеными Стэнфордской медицины. Исследование, которое будет опубликовано в журнале Nature Medicine, делит депрессию на шесть биологических подтипов, или "биотипов", и определяет, какие методы лечения с большей или меньшей вероятностью будут эффективны для трех из этих подтипов.

Необходимость лучших методов подбора лечения

Лучшие методы подбора лечения крайне необходимы, сказала ведущий автор исследования Линн Уильямс, доктор философии, профессор психиатрии и поведенческих наук и директор Центра точной психиатрии и благополучия Стэнфордской медицины. Уильямс, потерявшая своего партнера из-за депрессии в 2015 году, сосредоточила свою работу на пионерских исследованиях в области точной психиатрии.

Около 30% людей с депрессией имеют так называемую резистентную к лечению депрессию, то есть несколько видов лекарств или терапии не улучшили их симптомы. Для двух третей людей с депрессией лечение не позволяет полностью устранить симптомы до здорового уровня.

Частично это связано с отсутствием надежного способа определить, какой антидепрессант или тип терапии может помочь конкретному пациенту. Лекарства назначаются методом проб и ошибок, поэтому может потребоваться несколько месяцев или лет, чтобы найти эффективное средство, если это вообще произойдет. А длительное испытание различных методов лечения, не приносящее облегчения, может усугубить симптомы депрессии.

"Цель нашей работы — выяснить, как можно добиться успеха с первого раза. Очень разочаровывающе работать в области депрессии и не иметь лучшей альтернативы универсальному подходу", — сказала доктор Уильямс.

Биотипы прогнозируют ответ на лечение

Чтобы лучше понять биологию депрессии и тревожности, Уильямс и ее коллеги оценили 801 участника исследования, ранее диагностированных с депрессией или тревожностью, используя технологию визуализации, известную как функциональная МРТ (fMRI), для измерения активности мозга. Они сканировали мозг добровольцев в состоянии покоя и при выполнении различных задач, предназначенных для тестирования их когнитивных и эмоциональных функций. Ученые сосредоточились на областях мозга и связях между ними, которые уже известны как играющие роль в депрессии.

Используя подход машинного обучения, известный как кластерный анализ, для группировки изображений мозга пациентов, они выявили шесть различных моделей активности в исследованных областях мозга.

Ученые также случайным образом назначили 250 участников исследования для получения одного из трех широко используемых антидепрессантов или поведенческой терапии. Пациенты с одним подтипом, который характеризуется повышенной активностью в когнитивных областях мозга, лучше всего реагировали на антидепрессант венлафаксин (известный как Effexor) по сравнению с другими биотипами. Те, у кого был другой подтип, мозг которых в состоянии покоя показывал повышенную активность в трех областях, связанных с депрессией и решением проблем, лучше реагировали на поведенческую терапию. А те, у кого был третий подтип, с пониженной активностью в состоянии покоя в цепи мозга, контролирующей внимание, менее вероятно получали улучшение симптомов от поведенческой терапии по сравнению с другими биотипами.

Важность исследования

"Насколько нам известно, это первый случай, когда нам удалось показать, что депрессия может быть объяснена различными нарушениями в функционировании мозга", — сказала Уильямс. "По сути, это демонстрация подхода персонализированной медицины для психического здоровья на основе объективных измерений функции мозга".

В другом недавнем исследовании Уильямс и ее команда показали, что использование fMRI для визуализации мозга улучшает их способность определять людей, которые, вероятно, отреагируют на лечение антидепрессантами. В этом исследовании ученые сосредоточились на подтипе, который они называют когнитивным биотипом депрессии, который затрагивает более четверти людей с депрессией и менее вероятно реагирует на стандартные антидепрессанты. Определяя людей с когнитивным биотипом с помощью fMRI, исследователи точно предсказали вероятность ремиссии у 63% пациентов, по сравнению с 36% точности без использования визуализации мозга. Это улучшение точности означает, что врачи с большей вероятностью смогут назначить правильное лечение с первого раза. Ученые сейчас изучают новые методы лечения этого биотипа с надеждой найти больше вариантов для тех, кто не реагирует на стандартные антидепрессанты.

Дальнейшие исследования депрессии

Различные биотипы также коррелируют с различиями в симптомах и выполнении задач среди участников исследования. Например, у тех, у кого была повышенная активность когнитивных областей мозга, наблюдались более высокие уровни ангедонии (неспособности испытывать удовольствие), чем у других биотипов; они также хуже выполняли задачи на исполнительную функцию. Те, у кого был подтип, который лучше всего реагировал на поведенческую терапию, также делали ошибки в задачах на исполнительную функцию, но хорошо выполняли когнитивные задачи.

Один из шести биотипов, выявленных в исследовании, не показал заметных различий в активности мозга в изображенных областях по сравнению с активностью людей без депрессии. Уильямс считает, что они, вероятно, не исследовали весь спектр биологии мозга, лежащей в основе этого расстройства. Их исследование сосредоточилось на областях, известных как участвующие в депрессии и тревожности, но могут быть другие типы дисфункции в этом биотипе, которые их визуализация не зафиксировала.

Уильямс и ее команда расширяют исследование визуализации, чтобы включить больше участников. Она также хочет тестировать больше видов лечения для всех шести биотипов, включая лекарства, которые традиционно не использовались для депрессии.

Ее коллега Лаура Хак, MD, PhD, ассистент профессора психиатрии и поведенческих наук, начала использовать технику визуализации в своей клинической практике в Стэнфордской медицине через экспериментальный протокол. Команда также хочет установить легкие для выполнения стандарты для метода, чтобы другие практикующие психиатры могли начать его внедрять.

"Чтобы действительно продвинуть область к точной психиатрии, нам нужно определить методы лечения, которые с наибольшей вероятностью будут эффективны для пациентов, и назначать им это лечение как можно скорее", — сказал Ма. "Наличие информации о функции их мозга, в частности проверенных подписей, которые мы оценили в этом исследовании, поможет информировать более точное лечение и назначения для отдельных людей".