Ingen sådan biomarkör har använts för att diagnostisera Parkinsons sjukdom. Ett team som leds av ETH Zurich Professor Paola Picotti kunde nu hjälpa till att täppa till denna lucka. De identifierade 76 proteiner som kan fungera som biomarkörer för att detektera Parkinsons sjukdom.
Detta arbete är unikt eftersom även om möjliga biomarkörproteiner finns i friska och sjuka människor, så finns deras molekyler i de två grupperna i distinkta former (eller strukturer). Sjukdomen indikeras inte av specifika proteiner utan snarare av strukturen dessa proteiner har tagit. För första gången har forskare visat att det är möjligt att hitta potentiella markörer för sjukdom genom att undersöka arkitekturen för varje protein som finns i en kroppsvätska.
Nästa steg blir att noggrant testa de hittade markörerna och verifiera dem med hjälp av större grupper av patienter. Det betyder att dessa kandidater ännu inte är tillgängliga för kliniska diagnoser.
Natalie de Souza, senior forskare i Paola Picottis grupp och en av studiens medförfattare, sade, "Men från vad vi har sett hittills är de en mycket stark indikator för sjukdomen. Så jag är övertygad om att denna idé om strukturella biomarkörer kommer att förverkligas.”
I denna studie undersökte forskare ryggmärgsvätskan hos 50 friska individer och 50 Parkinsonspatienter. Studien använder en teknik som kallas LiP-MS, som kan identifiera strukturella förändringar i proteiner och avslöja exakt var förändringarna är lokaliserade, för att mäta proteomet, eller helheten av alla proteiner i ett prov, för att leta efter biomarkörer. Konventionella proteommätningar fångar vanligtvis bara de olika proteinsubtyperna och deras kvantiteter, inte strukturella förändringar.
Eftersom strukturen av proteiner är nära kopplad till deras funktioner (eller, faktiskt, dysfunktioner), antog forskarna att personer med Parkinsons och friska individer skulle uppvisa olika former av vissa proteiner.
Studien avser att utveckla LiP-MS-tekniken i efterföljande steg för att öka biomarkörsignalen och höja sjukdomsdetekteringens känslighet. De nya biomarkörerna kommer också att testas för att se hur väl de identifierar Parkinsons sjukdom och om det finns någon överlappning med andra neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers. Framtida forskning syftar till att identifiera undertyper av Parkinsons sjukdom och utveckla mer exakta prognoser för sjukdomens utveckling.
Tidskriftsreferens:
- Mackmull MT, Nagel L, Sesterhenn F., et al. Global, in situ analys av det strukturella proteomet hos individer med Parkinsons sjukdom för att identifiera en ny klass av biomarkörer. Nat Struct Mol Biol 29, 978–989 (2022). DOI: 10.1038/s41594-022-00837-0
