Канадские исследователи разрабатывают неинвазивный, доступный диагностический инструмент визуализации, который впервые позволяет быстро дифференцировать ретинальные отложения при болезни Альцгеймера и отложения при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) и лобно-височной лобарной деменции с TDP-43 (FTLD-TDP).


Согласно публикации в журнале Alzheimer’s & Dementia, исследователи из Университета Ватерлоо (Онтарио, Канада) совместно с коллегами из Университета Британской Колумбии (Ванкувер) обнаружили, что взаимодействие с поляризованным светом значительно различается между ретинальными отложениями бета-амилоида у пациентов с болезнью Альцгеймера и отложениями TDP-43, обнаруженными у пациентов с FTLD и БАС.


В настоящее время не существует объективного диагностического теста для БАС или FTLD-TDP, при которых белок TDP-43 образует отложения соответственно в спинном и головном мозге. Предлагаемая неинвазивная ретинальная визуализация может стать первой дифференциальной диагностикой этих нейродегенеративных заболеваний.


Методология исследования


В данном исследовании ученые изучили глаза и мозг двух умерших пациентов с БАС (один из них также имел FTLD) и четырех лиц с FTLD, включая один случай типа C. Во всех случаях FTLD в головном мозге присутствовал TDP-43, у некоторых также был возрастной тау-белок.


Исследователи использовали поляризованный свет для визуализации белковых отложений в донорских образцах сетчатки пациентов с болезнью Альцгеймера и сравнили их с образцами пациентов с FTLD-TDP и БАС. Затем данные о взаимодействии света были загружены в две модели искусственного интеллекта: Random Forest (ансамблевый метод обучения) и сверточные нейронные сети (метод, основанный на изображениях), чтобы проверить, смогут ли алгоритмы научиться различать отложения бета-амилоида и TDP-43.


Различия в двух типах отложений позволили предсказать правильное заболевание в 86% случаев при использовании Random Forest и в 96% случаев при использовании сверточных нейронных сетей.


Выводы


Исследователи заключили, что машинное обучение с использованием средних значений и стандартных отклонений свойств поляризованного света в Random Forest или изображений, показывающих распределение этих свойств по отложениям (сверточные нейронные сети), может дифференцировать ретинальные отложения, связанные с болезнью Альцгеймера, от отложений, связанных с БАС и FTLD, с относительно высокой точностью. Эта первая дифференциальная диагностика болезни Альцгеймера и заболеваний, связанных с TDP-43, является ранней, неинвазивной, недорогой и может охватить недостаточно обслуживаемые группы населения.


Ожидается, что новая технология позволит облегчить раннюю диагностику этих нейродегенеративных расстройств с конечной целью замедления прогрессирования заболевания и продвижения новых таргетных методов лечения.


Источник:
Campbell MCW, Acheson L, Mason EL, et al. Retinal deposits of TDP-43 and amyloid beta and associated neurodegenerative diseases are accurately classified using measured interactions with polarized light in machine learning algorithms. Alzheimers Dement. 2025 Dec 23;21(Suppl 7): e108465. doi:10.1002/alz70861_108465