Fizičarka Sanja Josef Golubić sa zagrebačkog PMF-a
prije nekoliko je dana u uglednom znanstvenom časopisu Human Brain
Mapping objavila rad koji bi mogao korjenito promijeniti detekciju
Alzheimerove bolesti, a koji su u međuvremenu prenijeli brojni svjetski
mediji. Josef Golubić je, naime, otkrila biomarker koji prije prvih
znakova bolesti detektira Alzhemerovu bolest, što je trenutno teško
moguće. On se, pritom, otkriva neinvazivnom metodom, na temelju snimki
magnetskih polja koje proizvodi normalna aktivnost mozga. I mogao bi,
potvrde li ga klinički testovi, individualno detektirati bolest prije
pojave prvih simptoma.
Sve je počelo prije par godina, prije nego što je Golubić, inače
zagrepčanka, uopće doktorirala, kad je njezina mentorica s PMF-a,
doktorica Selma Supek, sklopila suradnju sa
Sveučilištem u Novom Meksiku. “Znanstvenici iz njihovog laboratorija su
radili na projektu u kojem su pokušavali otkriti neuralni potpis
karakterističan za Alzheimerovu bolest. Poslali su nam podatke MEG
mjerenja, dakle izmjerene vrijednosti magnetnih polja koje emitira
ljudski mozak, ljudi oboljelih od Alzheimerove bolesti i zdravih osoba.
Moj zadatak je bio naći razliku u procesiranju zvučnih podražaja između
zdravih starijih ispitanika i onih simptomatskih, i to komponente koja
se javlja oko 300 ms nakon izlaganja zvuku” priča Golubić.
Počelo je s dosadnim izračunima
Čovjek zvučni podražaj prepoznaje nakon 100 milisekundi, a u memoriju
ga pohranjuje nakon 300, objašnjava. Ta se komponenta pohrane zvuka u
memoriju inače zove P300. Kako ljudi oboljeli od Alzheimera najveća
moždana oštećenja na mozgu imaju u temporalnim slijepoočnim režnjevima,
upravo tamo gdje su primarni centri za sluh, i kako je Alzheimer bolest
koja napada memoriju, pretpostavka je bila da kod ljudi koji boluju od
Alzheimera P300 neće funkcionirati kao kod zdravih ljudi.
“Mi smo dobili magnetske snimke i moj je zadatak bio da napravim
teorijske izračune. To se zove izračun biomagnetskog inverznog problema
i to se nikome baš ne da računati”, priča Golubić. Na projektu je
radila ukupno godinu dana. “Ja sam, zapravo, najproduktivnija između 10
sati navečer i 3, 4, ujutro. Kad radim izračune treba mi mir. Tako da
sam veći dio tog posla odradila doma”, kaže četrdesetogodišnjakinja.
Nakon godinu dana nije otkrila ništa
I nije otkrila ništa. Bar ne na početku. “Ja sam to računala i
računala, i na kraju se ispostavilo da zdravi ljudi i oboljeli od
Alzheimera imaju isti P300. Da nema nikakve razlike. Uložili smo toliko
vremena i truda, i onda na kraju nismo pronašli ništa”, priča. Kaže da
nije bila strašno razočarana, još uvijek joj je bio izazov riješiti
problem.
“Ja sam svejedno nastavila raditi na tim snimkama i izračunima. Išla
sam gledati svaku od tisuću milisekundi snimke, za svaki od 306 senzora s
kojima su snimane te MEG snimke. To je bilo užasno puno posla. Ovako,
na oko, učinilo mi se da kod oboljelih od Alzheimera i zdravih, pri
obradi zvučnog podražaja u prvih 100 milisekundi, postoji razlika u
aktivnosti čeonog režnja mozga. Uočila sam da kod zdravih ljudi u prvih
100 milisekundi postoji aktivnost u čeonom režnju, a kod oboljelih ne.
Ispričala sam to kolegama, ali samo su odmahivali rukom. Rekli bi mi: ‘a
ti kao ne znaš da se frontalna područja uključuju nakon 150 do 200
milisekundi'”, prepričava, smijući se, kao da se radi o nekom dobrom
vicu koji svi kuže.
Otkriće za kojim se tragalo 30 godina
Svejedno nije odustala. “Ja to gledam, znam te matrice na pamet, i
vidim da stvarno postoji razlika, i to u prvih 100 milisekundi”, priča.
Ponovno je prošla kroz svoje proračune, i od toga nikako nije mogla
pobjeći. Čeoni dio mozga na zvučne je podražaje, kod zdravih ljudi,
reagirao u prvih 100 milisekundi. “Nastavila sam, na svoju ruku,
istraživati kako je moguće da čeoni dio mozga u prvih 100 milisekundi
reagira na zvučni podražaj. I onda shvatim da se za tim traga preko 30
godina”, kaže kroz smijeh.
Naime, postoji nešto što se zove slušni “gating”. Ugrubo, radi se o
neurološkom procesu pri kojem mozak filtrira relevantne i nerelevantne
podražaje. Dugo se vjerovalo da se taj proces odvija na dva mjesta u
mozgu, i to u slijepoočnim režnjevima, gdje su centri za sluh. “Međutim
jedan znanstvenik, Woods, ’84. godine je snimao EEG žene koja je imala
oštećenje oba slijepoočna režnja i bila je gluha. I iz tih je snimki
bilo vidljivo da se i kod te, dakle gluhe žene, odvija proces gatinga.
To je značilo da postoji treći izvor, treće mjesto u mozgu koje
sudjeluje u procesu gatinga. Taj se treći izvor dugo tražio, a ja sam ga
sada otkrila, locirala sam ga u medijalnom prefrontalnom području”,
objašnjava svoje golemo otkriće. Taj rad je objavljen u Neuroimagu.
Kako može detektirati Alzheimera
I tu dolazimo do Alzheimera. Taj otkriveni izvor je, zapravo, postao
biomarker koji detektira Alzheimerovu bolest. Kod zdravih ljudi, kod
zvučnog se podražaja, osim temporalnih režnjeva, u prvih 100 milisekundi
aktivira i centar u tom medijalnom prefrontalnom režnju mozga. “Dakle,
ovaj rad objavljen u Human Brain Mappingu je članak o primjeni
aktivacije čeonog izvora, koji sudjeluje u gatingu, na detekciju
Alzheimerove bolesti. To bi zapravo moglo biti užasno važno jer je to
binaran način detekcije bolesti. Ili se taj dio mozga aktivira ako osoba
nema Alzheimera, ili se ne aktivira ako ima. To sam ja otkrila, prije
svih. Bez novca i bez ičega”, priča.
Golubić kaže da je svoje rezultate objavila u Human Brain Mappingu
jer je htjela da njezini izračuni dođu u ruke drugim fizičarima koji bi
ih mogli provjeriti. “Ovo je temeljno istraživanje i sad slijedi
klinička studija. Da sam ga objavila u Natureu, došao bi do kliničara, a
oni će i onako potvrditi ili odbaciti moje rezultate. Sad dolazimo do
činjenice da mi u Hrvatskoj nemamo MEG laboratorij, u kojem bismo mogli
snimati magnetna polja koja ljudski mozak emitira. Da imamo, mi bismo
mogli provesti kliničku studiju, pa bi to bio hrvatski biomarker. Ovako,
vjerojatno će se klinička studija raditi negdje vani. Ja možda i
dobijem ponudu da idem van to raditi, ali s obzirom na to da imam dvoje
djece, šanse da to prihvatim su minimalne. Sad sam se ionako bacila na
rješavanje jednog drugog važnog problema”, kaže.