Přeslechy mezi epigenomem a mitochondriemi v SCI (CEM-SCI)

SCI je devastující neurologická porucha, pro kterou dosud neexistují restorativní terapie. Existuje tedy potřeba prozkoumat nové terapeutické strategie pro léčbu pacientů s SCI. Za tímto účelem je pro úspěch terapeutického protokolu rozhodující vhodný výběr a zařazení vhodných účastníků [1,2]. Výběr účastníků zkoušek SCI je často založen na kategoriích zranění (např. senzomotorické úplné vs. neúplné) a zanedbává biologické aspekty (např. biomarkery uvolněné do CSF ​​a/nebo krve), které mohou být přístupné specifickým terapeutickým intervencím. Z biomolekulárního hlediska je známé, že CNS postrádá schopnost udržet kompletní regenerační odpověď po poškození, což je částečně způsobeno neschopností poškozených neuronů udržet epigenetickou proregenerativní odpověď [3].

Pozadí této protokolové studie spočívá v již existujících datech, které ukázaly přeslech mezi genem epigenomu a mitochondriemi aktivovanými po SCI. Zejména předchozí experimentální studie provedené na myších červených jádrech (RN) prokázaly změny proteomu 7 dní a 28 dní po SCI. Další analýza dráhy poukázala na epigenetický enzym KDM5A jako upstream regulátor tohoto fenotypu. KDM5A je protein demetylázy H3K4me3, který hraje zásadní roli v biogenezi a funkci mitochondrií, jejíž aktivita je regulována mitochondriálními metabolity [4,5]. Předběžná data tedy naznačují, že downregulace aktivity KDM5A a zvýšený mitochondriální metabolismus jsou zapojeny do časné neuronální odpovědi na vzdálené poškození. Jeho role v mozkových patologiích, jako je SCI, však zůstává stále neprozkoumaná. Vzhledem k tomu, že je dobře známo, že strukturální a funkční poškození mitochondrií je časným jevem, který přispěl k smrti neuronových buněk a brání možnosti axonální regenerace [6], stojí ve výzkumu molekulární pozadí experimentální větve této protokolární studie. epigenetické regulace KDM5A a mitochondriální funkce. Klinická větev tohoto protokolu studie si klade za cíl prozkoumat, zda a jak mohou cílené proteomické změny po akutní a chronické fázi SCI hrát roli při určování závažnosti neurologického postižení, jak je stanoveno systémem hodnotící stupnice ASIA, v době pacientů prezentaci a při převodu stupně ASIA během sledování. Předchozí pilotní studie provedená Wichmannem et al. vrhl světlo na proteomiku po SCI umožňující profilování zánětlivých odpovědí po poranění míchy, načasování proteomických změn zapojených do zánětlivých odpovědí a rozdíly mezi názvem proteinů v CSF a periferní krvi. Na druhou stranu se autorům nepodařilo prokázat korelaci mezi expresí zánětlivých proteinů a načasováním exprese a neurologickým stavem [7]. Jejich práce však prokázala, že variace exprese proteomu vyvolané SCI lze detekovat v CSF a séru pacientů a že biomarkery uvolněné do CSF ​​a/nebo krve mohou poskytnout množství informací o biologické odpovědi pacientů na SCI. Tyto vzorky mohou obsahovat jedinečný otisk prstu, který mohou vědci a lékaři použít k objasnění mechanismů, které jsou základem nevratné degenerace centrálního nervového systému (CNS) po SCI. To by mohlo umožnit léčbu zacílit na specifické molekuly, které podporují degeneraci CNS. V tomto kontextu identifikace prognostických biomarkerů SCI pomůže přiřadit pacientům SCI správnou terapeutickou léčbu, která ve spojení s kanonickými terapiemi může synergicky působit na zlepšení funkční obnovy.

Cílem této studie je zjistit přítomnost prognostických markerů v séru pacientů s SCI a CSF s ohledem na kontrolní skupinu zdravých pacientů.