Universiteit van Haifa: onderzoeker zegt dat bloedtest 95% nauwkeurig is bij het opsporen van zelfmoordrisico bij bipolaire patiënten

Prof. Shani Stern in haar laboratorium op de afdeling Neurobiologie van Sagol aan de Universiteit van Haifa. Foto Universiteit van Haifa

Een onderzoeker van de Universiteit van Haifa zegt dat ze een nieuwe methode heeft ontwikkeld om een ​​hoog risico op zelfmoord onder patiënten met een bipolaire stoornis te voorspellen via een eenvoudige bloedtest, meldt de Universiteit van Haifa.

Professor Shani Stern van de Sagol-afdeling Neurobiologie in Haifa, die aan het onderzoek werkte met onderzoekers uit Canada en Italië, zei dat het team een ​​algoritme voor kunstmatige intelligentie had ontwikkeld op basis van genetische veranderingen in de witte bloedcellen van patiënten met een bipolaire stoornis.

Het baanbrekende onderzoek, gepubliceerd in het door vakgenoten beoordeelde tijdschrift Translational Psychiatry, behaalde een nauwkeurigheid van meer dan 95%.

"We waren verrast toen we ontdekten dat we een heel goede voorspelling konden doen van welke patiënten zelfmoord zouden plegen door markers te vinden in witte bloedcellen", aldus Stern in een telefonisch gesprek met The Times of Israel.

Omdat mensen met een bipolaire stoornis een 10-20 keer hoger risico lopen op zelfmoord dan de rest van de bevolking, en ongeveer 40% van hen op een bepaald moment in hun leven een zelfmoordpoging zal doen, kan een betrouwbare bloedtest verzorgers helpen meer inzicht te krijgen in de geestelijke gezondheidstoestand van hun bipolaire patiënten, aldus Stern.

Dat betekent dat verzorgers bipolaire patiënten beter in de gaten kunnen houden en eerder kunnen ingrijpen.

Een neuronennetwerk met elektrische activiteit van neuroncellen. Foto UvH

Bipolaire stoornis, ook wel manisch-depressieve stoornis genoemd, wordt beschouwd als een van de ernstigste psychiatrische aandoeningen. Deze stoornis wordt het vaakst geassocieerd met zelfmoordpogingen.

“Tien procent zal slagen”, zei Stern.

Er spelen veel factoren een rol bij suïcidaal gedrag, vertelde emeritus hoogleraar Illana Gozes van de Gray Faculteit voor Geneeskunde en Gezondheidswetenschappen van de Universiteit van Tel Aviv, een expert op het gebied van neurowetenschappen, aan The Times of Israel.

"Als iemand een probleem heeft, of als er andere mensen in de familie zijn die zelfmoord hebben gepleegd, is het risico op zelfmoord groter", aldus Gozes. Het risico neemt nog verder toe bij mensen met een bipolaire stoornis met eerdere zelfmoordpogingen, middelengebruik of een jeugdtrauma.

Ondanks de ernst van het risico voor bipolaire patiënten, beschikken clinici momenteel niet over een betrouwbaar instrument om te voorspellen wie een zelfmoordpoging zal doen.

Sterns onderzoek richt zich op de veranderingen in iemands genen – genexpressie genoemd – vóórdat iemand zelfmoord pleegt, aldus Gozes. "Maar het hangt van iemands omgeving af of hij of zij suïcidaal wordt of niet."

Stern zei dat zij en haar onderzoeksteam al een paar jaar onderzoek doen naar bipolaire stoornissen, samen met zelfmoord, wat volgens haar "erg moeilijk te bestuderen" is.

"We kunnen geen diermodellen voor zelfmoord gebruiken", zei ze. "Weefsels van levendemensen die al zelfmoord hebben gepleegd, zijn niet beschikbaar. We kunnen wel postmortaal weefsel gebruiken, maar geen levende cellen."

Dankzij de samenwerking met prof. Martin Alda van de Canadese Dalhousie University en prof. Alessio Squassina van de Italiaanse Cagliari University kon ze bloedmonsters onderzoeken die waren afgenomen van zes mensen met een bipolaire stoornis voordat ze zelfmoord pleegden.

De wetenschappers verzamelden bloed van 14 andere patiënten met een bipolaire stoornis. Zeven van hen werden meer dan vijf jaar gevolgd en hadden geen zelfmoordpogingen of een familiegeschiedenis van zelfmoord. De overige zeven hadden zelfmoordpogingen in het verleden of familieleden die zelfmoord hadden gepleegd.

Uit deze monsters werden witte bloedcellen geïsoleerd en vervolgens ‘geïmmortaliseerd’ met behulp van het Epstein-Barr-virus.

"Normaal gesproken, wanneer we bloedmonsters afnemen, delen de witte bloedcellen zich uiteindelijk niet buiten het lichaam en sterven ze na een paar dagen af", aldus Stern. "Maar deze getransformeerde witte bloedcellen kunnen eeuwig leven, daarom worden ze onsterfelijk genoemd."

Uit deze cellen werd actief genetisch materiaal geëxtraheerd en vervolgens werd RNA-sequentieanalyse uitgevoerd om te onderzoeken welke genen verschillend tot expressie kwamen tussen de risicogroepen.

In de tweede fase van het onderzoek bouwden de wetenschappers een computermodel, waarbij ze gebruikmaakten van algoritmen voor machinaal leren.

"Eerst hebben we gekeken naar differentieel tot expressie gebrachte genen", aldus Stern. "We probeerden te begrijpen wat de verschillen zijn tussen degenen die door zelfmoord zijn overleden en degenen die een zeer laag risico lopen, aangezien ze jarenlang zijn gevolgd zonder zelfmoordpogingen."

Door herhaaldelijk kruisvalidatie uit te voeren, wat statistisch gezien gelijk was aan meer dan 1.700 keer, behaalden de onderzoekers met hun model consistent een nauwkeurigheid van meer dan 95% bij het voorspellen van de patiënten die zelfmoord pleegden.

De meest verrassende bevinding voor de onderzoekers was misschien wel dat genetische veranderingen in de hersenen konden worden gedetecteerd in witte bloedcellen.

De wetenschappers verwachtten dat het identificeren van zelfmoordrisico's zou vereisen dat neuronen worden bestudeerd. Dit zijn de zenuwcellen in de hersenen die signalen verzenden en ontvangen.

"Toch waren we in staat om in bloedcellen genetische kenmerken te identificeren die verband houden met hersenziekten en psychiatrische stoornissen", zei ze.

Haar team doet nog steeds onderzoek naar neuronen afkomstig uit bloedmonsters van patiënten, waarbij ze gebruikmaakt van technologie die gebruikmaakt van geïnduceerde pluripotente stamcellen. Dit zijn speciale stamcellen die zich kunnen ontwikkelen tot bijna elk type cel in het lichaam.

"Maar om een ​​goede voorspelling te doen van welke patiënten daadwerkelijk zelfmoord zullen plegen en door zelfmoord zullen sterven, is het voldoende om de bloedmonsters te gebruiken", zei ze. "We hebben de neuronen niet nodig."

Deze onverwachte uitkomst suggereert dat witte bloedcellen mogelijk genetische informatie bevatten die gedeeltelijk weerspiegelt wat er in de hersenen gebeurt.

"Deze witte bloedcellen vertonen ook veel neuronale genen, wat je ook niet verwacht", zei ze. "Ik denk dat deze genetische kenmerken van de witte bloedcellen op de een of andere manier, misschien niet volledig, maar toch gedeeltelijk, weergeven wat er in de hersenen gebeurt."

Prof. Haitham Amal, hoofd van het Amal Lab of Neuromics, Cell Signaling and Transitional Medicine aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, zei dat Sterns 'multidisciplinaire' werk, waarbij machine learning en AI-platforms worden gebruikt, biomarkers voor zelfmoordrisico identificeert.

"Met deze markers kunnen we patiënten met potentieel suïcidaal gedrag helpen of redden".

Stern benadrukte de noodzaak van grotere, longitudinale onderzoeken om te testen of deze genetische kenmerken reproduceerbaar en stabiel zijn in verschillende populaties en klinische situaties.

Ze zei dat dit de eerste stap is in de richting van het ontwikkelen van een uitgebreid risicomodel voor bipolaire patiënten, waarin biomarkers, hersenmetingen en gedragsinformatie zijn geïntegreerd.

Een eenvoudige en betrouwbare bloedtest kan zorgverleners helpen bij het op maat maken van behandelingen voor mensen met een bipolaire stoornis. Als de bloedtest van een patiënt duidelijke veranderingen laat zien, kunnen psychiaters besluiten om de medicatie aan te passen, de monitoring te intensiveren of aanvullende ondersteunende diensten te bieden.

"Dit opent de deur naar eenvoudige, niet-invasieve tests waarmee artsen risicopersonen kunnen identificeren en tragedies kunnen voorkomen, wat mogelijk levens kan redden", aldus Stern.