Οι ερευνητές της ETH Ζυρίχης ανακάλυψαν ότι ένα σύνολο πρωτεϊνών έχει διαφορετικά σχήματα στο νωτιαίο υγρό υγιών ατόμων και ασθενών με Πάρκινσον. Αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον ως νέος τύπος βιοδείκτη για αυτήν την ασθένεια. Πολλές ανθρώπινες ασθένειες μπορούν να ανιχνευθούν και να διαγνωστούν χρησιμοποιώντας βιοδείκτες στο αίμα ή άλλα σωματικά υγρά. Η νόσος του Πάρκινσον είναι διαφορετική: μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει τέτοιος βιοδείκτης που χρησιμοποιείται στην κλινική που να υποδεικνύει αυτήν τη νευροεκφυλιστική νόσο.
Μια ομάδα με επικεφαλής την καθηγήτρια του ETH Ζυρίχης Paola Picotti θα μπορούσε τώρα να βοηθήσει να καλυφθεί αυτό το χάσμα. Σε μια μελέτη που μόλις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Structural and Molecular Biology, οι ερευνητές παρουσιάζουν 76 πρωτεΐνες που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως βιοδείκτες για την ανίχνευση της νόσου του Πάρκινσον.
Διαφορετική δομή πρωτεΐνης
Αυτό που κάνει αυτή τη μελέτη ξεχωριστή είναι ότι ενώ οι πιθανές πρωτεΐνες βιοδείκτες βρίσκονται τόσο σε υγιή όσο και σε άρρωστα άτομα, τα μόριά τους υπάρχουν σε διαφορετικά σχήματα (ή δομές) σε καθεμία από τις δύο ομάδες. Δεν είναι η παρουσία ορισμένων πρωτεϊνών που υποδηλώνει την ασθένεια, αλλά το σχήμα που έχουν λάβει. Αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες έδειξαν ότι μια ανάλυση των δομών όλων των πρωτεϊνών σε ένα σωματικό υγρό μπορεί να εντοπίσει πιθανούς βιοδείκτες για ασθένεια.
Το επόμενο βήμα θα είναι η διεξοδική δοκιμή των δεικτών που βρέθηκαν και η επαλήθευση τους χρησιμοποιώντας μεγαλύτερες ομάδες ασθενών. Αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι υποψήφιοι δεν είναι ακόμη διαθέσιμοι για κλινικές διαγνώσεις. “Αλλά από ό,τι έχουμε δει μέχρι τώρα, είναι στην πραγματικότητα ένας πολύ ισχυρός δείκτης για τη νόσο. Επομένως, είμαι σίγουρη ότι αυτή η ιδέα των δομικών βιοδεικτών θα εφαρμοστεί”, λέει η Natalie de Souza, ανώτερη επιστήμονας στην ομάδα της Paola Picotti. και ένας από τους συν-συγγραφείς της μελέτης.
Μέτρηση δομικών αλλαγών
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές του ETH της Ζυρίχης εξέτασαν το εγκεφαλονωτιαίο υγρό 50 υγιών ατόμων και 50 ασθενών με Πάρκινσον. Το δείγμα του υλικού τους παρασχέθηκε από Ολλανδούς κλινικούς γιατρούς. Για να αναζητήσουν βιοδείκτες, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια συγκεκριμένη μέθοδο για τη μέτρηση του πρωτεώματος (δηλαδή του συνόλου όλων των πρωτεϊνών σε ένα δείγμα), που ονομάζεται LiP-MS, η οποία μπορεί να μετρήσει τις δομικές αλλαγές στις πρωτεΐνες και να αποκαλύψει πού ακριβώς εντοπίζονται οι αλλαγές.
Οι συμβατικές μετρήσεις πρωτεϊνών τείνουν να καταγράφουν μόνο τους διαφορετικούς τύπους πρωτεΐνης και τις ποσότητες τους, αλλά όχι τις δομικές αλλαγές. Δεδομένου ότι η δομή των πρωτεϊνών είναι στενά συνδεδεμένη με τις λειτουργίες τους (ή, μάλιστα, τις δυσλειτουργίες), οι ερευνητές υπέθεσαν ότι τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον και τα υγιή άτομα θα εμφανίσουν διαφορετικά σχήματα ορισμένων πρωτεϊνών. Η παρούσα μελέτη σηματοδοτεί την πρώτη φορά που οι ερευνητές εφαρμόζουν με επιτυχία τη μέθοδο σε μια ασθένεια.
Τι επιφυλάσσει το μέλλον;
Στα επόμενα βήματα, οι ερευνητές θέλουν να βελτιώσουν περαιτέρω τη μέθοδο LiP-MS για να ενισχύσουν το σήμα του βιοδείκτη και έτσι να αυξήσουν την ευαισθησία με την οποία μπορεί να ανιχνευθεί η ασθένεια. Επιπλέον, οι επιστήμονες θα ήθελαν να δοκιμάσουν τους νέους βιοδείκτες για να αξιολογήσουν πόσο συγκεκριμένα ανιχνεύουν τη νόσο του Πάρκινσον ή εάν μπορεί να υπάρχει επικάλυψη με άλλες νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ. Στο μέλλον, οι ερευνητές θέλουν επίσης να χρησιμοποιήσουν τη μέθοδό τους για να προσδιορίσουν τους υποτύπους της νόσου του Πάρκινσον και να κάνουν πιο ακριβείς προβλέψεις σχετικά με την πορεία της νόσου.