Исследователи из ETH Zurich обнаружили, что набор белков имеет различную форму в спинномозговой жидкости здоровых людей и пациентов с болезнью Паркинсона. Их можно использовать в будущем в качестве нового типа биомаркеров этого заболевания.
Многие заболевания человека можно обнаружить и диагностировать с помощью биомаркеров в крови или других жидкостях организма. С болезнью Паркинсона дело обстоит иначе: на сегодняшний день в клинике не используется такой биомаркер, который бы указывал на это нейродегенеративное заболевание.
Команда под руководством профессора ETH Zurich Паолы Пикотти теперь может помочь закрыть этот пробел. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Structural and Molecular Biology, ученые представили 76 белков, которые могут служить биомаркерами для выявления болезни Паркинсона.
Различная структура белка
Что делает это исследование особенным, так это то, что, хотя потенциальные белки-биомаркеры обнаруживаются как у здоровых, так и у больных людей, их молекулы присутствуют в разных формах (или структурах) в каждой из двух групп. На заболевание указывает не наличие определенных белков, а форма, которую они приняли. Это первый случай, когда ученые показали, что анализ структуры всех белков в жидкости организма может выявить потенциальные биомаркеры заболевания.
Следующим шагом будет тщательное тестирование найденных маркеров и их проверка на больших группах пациентов. Это означает, что эти кандидаты еще не доступны для клинического диагноза. «Но из того, что мы видели до сих пор, они на самом деле являются очень сильным индикатором заболевания. Поэтому я уверена, что эта идея о структурных биомаркерах подтвердится», — говорит Натали де Соуза, старший научный сотрудник группы Паолы Пикотти. и один из соавторов исследования.
Измерение структурных изменений
В своем исследовании ученые из ETH Zurich изучили спинномозговую жидкость 50 здоровых людей и 50 пациентов с болезнью Паркинсона. Образец материала был предоставлен им голландскими клиницистами.
Для поиска биомаркеров ученые использовали особый метод измерения протеома (т.е. совокупности всех белков в образце), названный LiP-MS, который может измерять структурные изменения в белках и выявлять, где именно эти изменения расположены. Обычные измерения протеома, как правило, регистрируют только различные типы белков и их количество, но не структурные изменения.
Поскольку структура белков тесно связана с их функциями (или даже дисфункциями), исследователи предположили, что у людей с болезнью Паркинсона и у здоровых людей форма некоторых белков будет различаться.
Настоящее исследование знаменует собой первый случай, когда исследователи успешно применили метод к заболеванию.
Дальнейший анализ резкости
На последующих этапах исследователи хотят еще больше усовершенствовать метод LiP-MS, чтобы усилить сигнал биомаркера и, таким образом, повысить чувствительность, с которой можно обнаружить заболевание. Более того, ученые хотели бы протестировать новые биомаркеры, чтобы оценить, насколько конкретно они выявляют болезнь Паркинсона и могут ли они пересекаться с другими нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. В будущем исследователи также хотят использовать свой метод для определения подтипов болезни Паркинсона и делать более точные прогнозы относительно течения болезни.
К какой именно клинически полезной диагностике это может привести, пока неизвестно. Де Соуза считает, что будущая стратегия тестирования может быть основана на антителах, которые будут различать здоровые и больные белковые структуры. По ее словам, регулярное использование масс-спектрометров в клинических условиях в принципе возможно, но это будет большой проблемой.
