Uno studio di Stanford identifica sei biotipi di depressione per un trattamento personalizzato

Nel prossimo futuro, la diagnostica per immagini rapida del cervello potrebbe essere utilizzata per lo screening della depressione e determinare il trattamento migliore.

Secondo un nuovo studio condotto da scienziati della Stanford Medicine, una combinazione di imaging cerebrale e apprendimento automatico può identificare sottotipi di depressione e ansia. Lo studio, che sarà pubblicato sulla rivista Nature Medicine, suddivide la depressione in sei sottotipi biologici, o "biotipi", e identifica quali trattamenti hanno maggiori o minori probabilità di essere efficaci per tre di questi sottotipi.

La necessità di migliori metodi di selezione del trattamento

Sono urgentemente necessari metodi migliori per personalizzare i trattamenti, ha affermato l'autrice principale dello studio, Lynn Williams, PhD, professoressa di psichiatria e scienze comportamentali e direttrice del Center for Precision Psychiatry and Well-Being presso la Stanford Medicine. Williams, che ha perso il compagno a causa della depressione nel 2015, ha concentrato il suo lavoro sulla ricerca pionieristica nella psichiatria di precisione.

Circa il 30% delle persone con depressione soffre di quella che viene definita depressione resistente al trattamento, ovvero in cui diversi tipi di farmaci o terapie non sono riusciti a migliorare i sintomi. Per due terzi delle persone con depressione, il trattamento non riesce a eliminare completamente i sintomi riportandoli a un livello sano.

Ciò è in parte dovuto al fatto che non esiste un metodo affidabile per determinare quale antidepressivo o tipo di terapia sia efficace per un determinato paziente. I farmaci vengono prescritti per tentativi ed errori, quindi possono volerci mesi o anni per trovare un trattamento efficace, ammesso che si riesca a trovarlo. E provare diversi trattamenti per lungo tempo senza ottenere sollievo può peggiorare i sintomi della depressione.

"L'obiettivo del nostro lavoro è capire come fare le cose per bene fin dal primo tentativo. È molto frustrante lavorare nel campo della depressione e non avere un'alternativa migliore a un approccio univoco", ha affermato il Dott. Williams.

I biotipi predicono la risposta al trattamento

Per comprendere meglio la biologia della depressione e dell'ansia, Williams e i suoi colleghi hanno valutato 801 partecipanti allo studio, precedentemente diagnosticati con depressione o ansia, utilizzando una tecnica di imaging nota come risonanza magnetica funzionale (fMRI) per misurare l'attività cerebrale. Hanno scansionato il cervello dei volontari a riposo e mentre svolgevano vari compiti progettati per testare le loro funzioni cognitive ed emotive. Gli scienziati si sono concentrati su aree del cervello e sulle connessioni tra loro che sono già note per svolgere un ruolo nella depressione.

Utilizzando un approccio di apprendimento automatico noto come analisi dei cluster per raggruppare le immagini del cervello dei pazienti, hanno identificato sei distinti modelli di attività nelle regioni cerebrali esaminate.

I ricercatori hanno inoltre assegnato in modo casuale 250 partecipanti allo studio a uno dei tre antidepressivi più utilizzati o alla terapia comportamentale. I pazienti con un sottotipo, caratterizzato da una maggiore attività nelle aree cognitive del cervello, hanno risposto meglio all'antidepressivo venlafaxina (noto come Effexor) rispetto ad altri biotipi. Quelli con un altro sottotipo, il cui cervello a riposo mostrava una maggiore attività in tre aree associate alla depressione e alla risoluzione dei problemi, hanno risposto meglio alla terapia comportamentale. E quelli con un terzo sottotipo, con una ridotta attività a riposo in un circuito cerebrale che controlla l'attenzione, avevano meno probabilità di vedere un miglioramento dei sintomi dalla terapia comportamentale rispetto ad altri biotipi.

Importanza dello studio

"A nostra conoscenza, questa è la prima volta che siamo riusciti a dimostrare che la depressione può essere spiegata da diverse anomalie nelle funzioni cerebrali", ha affermato Williams. "Si tratta essenzialmente di una dimostrazione di un approccio di medicina personalizzata alla salute mentale basato su misure oggettive delle funzioni cerebrali".

In un altro studio recente, Williams e il suo team hanno dimostrato che l'utilizzo della risonanza magnetica funzionale (fMRI) per visualizzare il cervello migliora la capacità di identificare le persone che hanno maggiori probabilità di rispondere al trattamento antidepressivo. In questo studio, i ricercatori si sono concentrati su un sottotipo che chiamano biotipo cognitivo della depressione, che colpisce più di un quarto delle persone con depressione e ha meno probabilità di rispondere agli antidepressivi standard. Identificando le persone con il biotipo cognitivo utilizzando la fMRI, i ricercatori hanno previsto con precisione la probabilità di remissione nel 63% dei pazienti, rispetto a un'accuratezza del 36% senza l'utilizzo della risonanza magnetica cerebrale. Questo miglioramento dell'accuratezza significa che i medici hanno maggiori probabilità di prescrivere il trattamento corretto al primo tentativo. I ricercatori stanno ora esplorando nuovi trattamenti per questo biotipo nella speranza di trovare più opzioni per coloro che non rispondono agli antidepressivi standard.

Ulteriori ricerche sulla depressione

Diversi biotipi sono risultati correlati anche con differenze nei sintomi e nelle prestazioni nei compiti tra i partecipanti allo studio. Ad esempio, i soggetti con una maggiore attività nelle aree cognitive del cervello presentavano livelli più elevati di anedonia (l'incapacità di provare piacere) rispetto ad altri biotipi; inoltre, ottenevano risultati peggiori nei compiti di funzioni esecutive. I soggetti con il sottotipo che rispondeva meglio alla terapia comportamentale commettevano anche errori nei compiti di funzioni esecutive, ma ottenevano buoni risultati nei compiti cognitivi.

Uno dei sei biotipi identificati nello studio non ha mostrato differenze evidenti nell'attività cerebrale nelle regioni sottoposte a imaging rispetto all'attività nelle persone senza depressione. Williams ritiene che probabilmente non abbiano esplorato l'intera gamma di biologia cerebrale alla base del disturbo. Il loro studio si è concentrato su aree note per essere coinvolte nella depressione e nell'ansia, ma potrebbero esserci altri tipi di disfunzione in quel biotipo che le loro immagini non hanno catturato.

Williams e il suo team stanno ampliando lo studio di imaging per includere più partecipanti. Intendono anche testare più trattamenti per tutti e sei i biotipi, compresi farmaci che non sono stati tradizionalmente utilizzati per la depressione.

La sua collega Laura Hack, MD, PhD, professoressa associata di psichiatria e scienze comportamentali, ha iniziato a utilizzare la tecnica di imaging nella sua pratica clinica presso la Stanford Medicine attraverso un protocollo sperimentale. Il team desidera inoltre stabilire standard di facile implementazione per il metodo, in modo che altri professionisti della salute mentale possano iniziare a implementarlo.

"Per far evolvere davvero il settore verso la psichiatria di precisione, dobbiamo identificare i trattamenti che hanno maggiori probabilità di essere efficaci per i pazienti e avviarli il prima possibile", ha affermato Ma. "Avere informazioni sulle loro funzioni cerebrali, in particolare le firme comprovate che abbiamo valutato in questo studio, contribuirà a definire trattamenti e prescrizioni più precisi per i singoli individui".