Înţelegând mecanismele dependenţei de alcool prin analiza reţelelor din creier

01 ianuarie 2016


Dependenţa de alcool este printre primele cauze ale deceselor care pot fi evitate şi ale dizabilităţilor, la nivel mondial, dar opţiunile de tratament sunt foarte limitate. Încă lipsesc strategiile fundamentate pentru inventarea şi dezvoltarea de tratamente noi, bazate pe evidenţe. Dependenţa de alcool este caracterizată de cicluri de consum excesiv de alcool, intercalat cu intervale de abstinenţă, şi recidive frecvente. Recidiva este un element cheie al procesului acestei boli, iar blocarea recidivei este deci un obiectiv cheie pentru tratarea pacienţilor dependenţi de alcool.

Cercetătorii institutului nostru contribuie la acest obiectiv în cadrul unui proiect european care va furniza o strategie nouă, bazată pe principiile medicinei sistemelor, care utilizează modele matematice şi bazate pe teoria reţelelor pentru a identifica locurile din creier şi reţelele funcţionale care pot fi ţintite în mod specific de intervenţiile terapeutice. Douăsprezece organizaţii din întreaga Europă colaborează pentru atingerea acestui obiectiv. Partenerii Institutului Român de Ştiinţă şi Tehnologie în cadrul acestui proiect includ Universitatea din Cambridge, Universitatea din Sussex, Institutul Italian de Tehnologie şi Consiliul Superior de Cercetări Ştiinţifice din Spania. Proiectul este finanţat de Comisia Europeană cu 5,7 milioane euro, în cadrul programului Orizont 2020.

Pentru a construi modele predictive ale stării reţelelor neuronale care favorizează recidiva, proiectul va folosi imagistica bazată pe rezonanţă magnetică şi date neurochimice de la pacienţi şi animale de laborator. Modelele matematice vor fi supuse unor teste riguroase prin proceduri experimentale care au ca scop ghidarea dinamicii reţelelor spre stările rezistente la recidivă. Cercetătorii vor căuta noduri-cheie care promovează tendinţa spre recidivă şi vor stabili cum stările anormale ale reţelelor neuronale pot fi echilibrate. Experimentele pe animale vor demonstra această posibilitate prin remodelarea reţelelor funcţionale ale creierului de intervenţii ţintite prezise de analizele teoretice. Obiectivul translaţional al proiectului va fi îndeplinit de cadrul teoretic şi experimental pentru predicţii bazate pe imagistică RMN şi modele matematice, care va fi testat pe animale şi transferat apoi pentru tratarea oamenilor.

Echipa care lucrează în cadrul acestui proiect la Institutul Român de Ştiinţă şi Tehnologie este formată din Raul C. Mureşan, Mária M. Ercsey-Ravasz, Botond Molnár şi Vasile V. Moca. Rolul specific ale cercetătorilor noştri în cadrul proiectului este dezvoltarea de modele matematice şi bazate pe teoria reţelelor, care sunt cruciale pentru succesul proiectului.

Proiectul va avea un impact pozitiv asupra dezvoltării de noi tratamente pentru o tulburare care în prezent nu este tratabilă, şi prin aceasta va adresa o problemă de sănătate importantă şi larg răspândită.

Informaţii suplimentare despre proiectul "Systems Biology of Alcohol Addiction: Modeling and validating disease state networks in human and animal brains for understanding pathophysiolgy, predicting outcomes and improving therapy"