Ένας συνδυασμός μόνο 11 πρωτεϊνών μπορεί να προβλέψει μακροπρόθεσμα αποτελέσματα αναπηρίας στη σκλήρυνση κατά πλάκας (ΣΚΠ) για διαφορετικά άτομα. Οι ταυτοποιημένες πρωτεΐνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την προσαρμογή των θεραπειών στο άτομο με βάση την αναμενόμενη σοβαρότητα της νόσου. Η μελέτη, «Proteomics αποκαλύπτει βιοδείκτες για τη διάγνωση, τη δραστηριότητα της νόσου και τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα αναπηρίας στη σκλήρυνση κατά πλάκας», με επικεφαλής ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Linköping στη Σουηδία, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications.
“Ένας συνδυασμός 11 πρωτεϊνών προέβλεψε τόσο βραχυπρόθεσμη όσο και μακροπρόθεσμη δραστηριότητα της νόσου και αποτελέσματα αναπηρίας. Καταλήξαμε επίσης στο συμπέρασμα ότι είναι σημαντικό να μετρήσουμε αυτές τις πρωτεΐνες στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό, το οποίο αντανακλά καλύτερα τι συμβαίνει στο κεντρικό νευρικό σύστημα, σε σύγκριση με τη μέτρηση στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό», λέει η Julia Åkesson, διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο Linköping και στο Πανεπιστήμιο του Skövde.
Στη σκλήρυνση κατά πλάκας, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στο σώμα του ίδιου του ατόμου, καταστρέφοντας τα νεύρα του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Αυτό που προσβάλλεται κυρίως είναι μια λιπαρή ένωση που ονομάζεται μυελίνη, η οποία περιβάλλει και μονώνει τους νευράξονες έτσι ώστε τα σήματα να μπορούν να μεταδοθούν. Όταν η μυελίνη είναι κατεστραμμένη, η μετάδοση γίνεται λιγότερο αποτελεσματική. Η εξέλιξη της νόσου στη σκλήρυνση κατά πλάκας ποικίλλει σημαντικά από άτομο σε άτομο. Για εκείνους για τους οποίους προβλέπεται πιο σοβαρή νόσος, είναι σημαντικό να μην χάνουν πολύτιμο χρόνο με την έναρξη της νόσου αλλά να λαμβάνουν γρήγορα τη σωστή θεραπεία.
Οι ερευνητές πίσω από την τρέχουσα μελέτη, η οποία είναι μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου Linköping, του Ινστιτούτου Karolinska και του Πανεπιστημίου του Skövde, ήθελαν να ανακαλύψουν εάν ήταν δυνατό να εντοπιστεί σε πρώιμο στάδιο της νόσου ποιοι ασθενείς θα χρειάζονταν μια πιο ισχυρή θεραπεία. Το να μπορούν να το κάνουν αυτό θα ήταν σχετικό τόσο για τους γιατρούς όσο και για όσους ζουν με ΣΚΠ. “Πιστεύω ότι έχουμε πλησιάσει ένα βήμα πιο κοντά σε ένα εργαλείο ανάλυσης για την επιλογή των ασθενών που θα χρειάζονταν πιο αποτελεσματική θεραπεία σε πρώιμο στάδιο της νόσου. Αλλά μια τέτοια θεραπεία μπορεί να έχει παρενέργειες και να είναι σχετικά ακριβή, και ορισμένοι ασθενείς δεν το κάνουν το χρειάζομαι”, λέει η Mika Gustafsson, καθηγήτρια βιοπληροφορικής στο Τμήμα Φυσικής, Χημείας και Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Linköping, που ηγήθηκε της μελέτης.
Επισκόπηση της μελέτης
Μια προοπτική διαχρονική μελέτη δύο σουηδικών κοορτών ατόμων με ΣΚΠ (pwMS) στα αρχικά στάδια και υγιείς μάρτυρες (HC). β Προφίλ πρωτεϊνικής του εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ) και δειγμάτων πλάσματος όλων των pwMS και HC κατά την έναρξη. γ Κλινική εξέταση του pwMS κατά τη διάρκεια παρακολούθησης έως και 13 ετών. d Ανάλυση διαφορικής έκφρασης, που πραγματοποιήθηκε με ένα γραμμικό μοντέλο t-test δύο όψεων (ανάλυση Limma), για την εύρεση υποψηφίων βιοδεικτών MS. e Δημιουργία μοντέλων μηχανικής μάθησης για αναγνώριση βιοδεικτών πρωτεΐνης MS για διάγνωση (μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης), πρόβλεψη βραχυπρόθεσμης δραστηριότητας ασθένειας (μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης) και πρόβλεψη μακροπρόθεσμης επιδείνωσης αναπηρίας (μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης).
Η εύρεση δεικτών που συνδέονται με τη σοβαρότητα της νόσου πολλά χρόνια μπροστά είναι μια περίπλοκη πρόκληση. Στη μελέτη τους, οι ερευνητές ανέλυσαν σχεδόν 1.500 πρωτεΐνες σε δείγματα 92 ατόμων με υποψία ή πρόσφατα διαγνωσμένη σκλήρυνση κατά πλάκας. Τα δεδομένα από τις αναλύσεις πρωτεϊνών συνδυάστηκαν με μεγάλο όγκο πληροφοριών από τα περιοδικά των ασθενών, όπως η αναπηρία, τα αποτελέσματα από μαγνητικές τομογραφίες του νευρικού συστήματος και οι θεραπείες που ελήφθησαν. Χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση, οι ερευνητές βρήκαν έναν αριθμό πρωτεϊνών που θα μπορούσαν να προβλέψουν την εξέλιξη της νόσου.
“Έχοντας ένα πάνελ που αποτελείται από μόνο 11 πρωτεΐνες είναι εύκολο εάν κάποιος θέλει να αναπτύξει ανάλυση για αυτό. Δεν θα είναι τόσο δαπανηρό όσο η μέτρηση 1.500 πρωτεϊνών, επομένως το περιορίσαμε πραγματικά για να το καταστήσουμε χρήσιμο για άλλους που θέλουν να λάβουν αυτό περαιτέρω”, λέει η Sara Hojjati, διδακτορική φοιτήτρια στο Τμήμα Βιοϊατρικών και Κλινικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Linköping.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη, που διαρρέει από κατεστραμμένους νευράξονες, είναι ένας αξιόπιστος βιοδείκτης για τη δραστηριότητα της νόσου βραχυπρόθεσμα. Αυτή η πρωτεΐνη ονομάζεται ελαφριά αλυσίδα νευροινιδίων, NfL. Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώνουν παλαιότερες έρευνες σχετικά με τη χρήση του NfL για τον εντοπισμό της βλάβης των νεύρων και επίσης υποδηλώνουν ότι η πρωτεΐνη υποδεικνύει πόσο ενεργή είναι η ασθένεια.