Stanford-studie identifiserer seks depresjonsbiotyper for persontilpasset behandling

I nær fremtid kan rask hjerneavbildning bli brukt til å screene for depresjon for å bestemme den beste behandlingen.

En kombinasjon av hjerneavbildning og maskinlæring kan identifisere undertyper av depresjon og angst, ifølge en ny studie ledet av forskere ved Stanford Medicine. Studien, som skal publiseres i tidsskriftet Nature Medicine, deler depresjon inn i seks biologiske undertyper, eller «biotyper», og identifiserer hvilke behandlinger som er mer eller mindre sannsynlig å være effektive for tre av disse undertypene.

Behovet for bedre behandlingsvalgsmetoder

Bedre metoder for å skreddersy behandlinger er et presserende behov, sa hovedforfatter av studien, Lynn Williams, PhD, professor i psykiatri og atferdsvitenskap og direktør for Center for Precision Psychiatry and Well-Being ved Stanford Medicine. Williams, som mistet partneren sin på grunn av depresjon i 2015, har fokusert arbeidet sitt på banebrytende forskning innen presisjonspsykiatri.

Omtrent 30 % av personer med depresjon har det som kalles behandlingsresistent depresjon, som betyr at flere typer medisiner eller terapi ikke har klart å forbedre symptomene deres. For to tredjedeler av personer med depresjon klarer ikke behandlingen å eliminere symptomene fullstendig til et sunt nivå.

Dette er delvis fordi det ikke finnes noen pålitelig måte å avgjøre hvilket antidepressivt middel eller hvilken type terapi som vil hjelpe en bestemt pasient. Medisiner foreskrives gjennom prøving og feiling, så det kan ta måneder eller år å finne en effektiv behandling, hvis det i det hele tatt skjer. Og å prøve forskjellige behandlinger over lengre tid uten å få lindring kan forverre depresjonssymptomene.

«Målet med arbeidet vårt er å finne ut hvordan man gjør det riktig første gang. Det er veldig frustrerende å jobbe innen depresjon og ikke ha et bedre alternativ til en universalløsning», sa dr. Williams.

Biotyper forutsier respons på behandling

For å bedre forstå biologien bak depresjon og angst, evaluerte Williams og kollegene hennes 801 studiedeltakere som tidligere hadde fått diagnosen depresjon eller angst ved hjelp av en avbildningsteknikk kjent som funksjonell MR (fMRI) for å måle hjerneaktivitet. De skannet frivilliges hjerner i hvile og mens de utførte ulike oppgaver som var utformet for å teste deres kognitive og emosjonelle funksjon. Forskerne fokuserte på områder i hjernen og forbindelsene mellom dem som allerede er kjent for å spille en rolle i depresjon.

Ved å bruke en maskinlæringsmetode kjent som klyngeanalyse for å gruppere bilder av pasienters hjerner, identifiserte de seks forskjellige aktivitetsmønstre i hjerneområdene som ble undersøkt.

Forskerne tilfeldigvis tildelte 250 studiedeltakere en av tre mye brukte antidepressiva eller atferdsterapi. Pasienter med én subtype, karakterisert ved økt aktivitet i kognitive områder av hjernen, responderte best på antidepressiva venlafaksin (kjent som Effexor) sammenlignet med andre biotyper. De med en annen subtype, hvis hvilehjerner viste økt aktivitet i tre områder assosiert med depresjon og problemløsning, responderte bedre på atferdsterapi. Og de med en tredje subtype, med redusert hvileaktivitet i en hjernekrets som kontrollerer oppmerksomhet, hadde mindre sannsynlighet for å se forbedring i symptomer fra atferdsterapi sammenlignet med andre biotyper.

Studiens betydning

«Så vidt vi vet er dette første gang vi har vært i stand til å vise at depresjon kan forklares med ulike abnormaliteter i hjernefunksjonen», sa Williams. «Dette er i hovedsak en demonstrasjon av en personlig medisinsk tilnærming til mental helse basert på objektive målinger av hjernefunksjon.»

I en annen nylig studie viste Williams og teamet hennes at bruk av fMRI for å avbilde hjernen forbedrer deres evne til å identifisere personer som sannsynligvis vil respondere på antidepressiv behandling. I denne studien fokuserte forskerne på en undertype de kaller den kognitive biotypen av depresjon, som rammer mer enn en fjerdedel av personer med depresjon og har mindre sannsynlighet for å respondere på standard antidepressiva. Ved å identifisere personer med den kognitive biotypen ved hjelp av fMRI, forutså forskerne nøyaktig sannsynligheten for remisjon hos 63 % av pasientene, sammenlignet med 36 % nøyaktighet uten bruk av hjerneavbildning. Denne forbedringen i nøyaktighet betyr at leger er mer sannsynlig å foreskrive riktig behandling første gang. Forskerne utforsker nå nye behandlinger for denne biotypen i håp om å finne flere alternativer for de som ikke responderer på standard antidepressiva.

Videre forskning på depresjon

Ulike biotyper korrelerte også med forskjeller i symptomer og oppgaveutførelse blant studiedeltakerne. For eksempel hadde de med økt aktivitet i kognitive områder av hjernen høyere nivåer av anhedoni (manglende evne til å oppleve glede) enn andre biotyper; de presterte også dårligere på oppgaver knyttet til eksekutive funksjoner. De med subtypen som responderte best på atferdsterapi gjorde også feil på oppgaver knyttet til eksekutive funksjoner, men presterte bra på kognitive oppgaver.

En av de seks biotypene som ble identifisert i studien viste ingen merkbare forskjeller i hjerneaktivitet i de avbildede områdene sammenlignet med aktivitet hos personer uten depresjon. Williams mener at de sannsynligvis ikke har utforsket hele spekteret av hjernebiologi som ligger til grunn for lidelsen. Studien deres fokuserte på områder som er kjent for å være involvert i depresjon og angst, men det kan være andre typer dysfunksjon i den biotypen som avbildningen deres ikke fanget opp.

Williams og teamet hennes utvider bildediagnostikkstudien til å inkludere flere deltakere. Hun ønsker også å teste flere behandlinger på tvers av alle seks biotypene, inkludert legemidler som tradisjonelt ikke har blitt brukt mot depresjon.

Hennes kollega Laura Hack, MD, PhD, assisterende professor i psykiatri og atferdsvitenskap, har begynt å bruke avbildningsteknikken i sin kliniske praksis ved Stanford Medicine gjennom en eksperimentell protokoll. Teamet ønsker også å etablere enkle standarder for metoden, slik at andre psykiske helsearbeidere kan begynne å implementere den.

«For å virkelig bevege feltet mot presisjonspsykiatri, må vi identifisere behandlingene som mest sannsynlig vil være effektive for pasienter og få dem på disse behandlingene så snart som mulig», sa Ma. «Å ha informasjon om hjernefunksjonen deres, spesielt de dokumenterte signaturene vi vurderte i denne studien, vil bidra til å informere mer presise behandlinger og resepter for enkeltpersoner.»