Plazmatická a-synukleinová agregační seedovací aktivita jako nový biomarker pro neurodegenerativní onemocnění

Synukleinová onemocnění, známá také jako synukleinopatie, je obecný termín pro třídu degenerativních onemocnění. Mezi ně patří především Parkinsonova choroba (PD), demence s Lewyho tělísky (DLB), multisystémová atrofie (MSA) a další. Onemocnění je charakterizováno abnormálním skládáním alfa-synukleinu (α-syn) v periferním a centrálním nervovém systému, což vede k tvorbě Lewyho tělísek, Lewyho neuritů, neuronů a gliózních cytoplazmatických inkluzí v neuronech nebo gliózních buňkách. Intracelulární lokalizace a vzor akumulace α-syn se liší u různých synukleinových onemocnění. Mezi synukleinovými onemocněními existují překrývající se stavy, což také velmi snižuje přesnost klinické diagnostiky synukleinových onemocnění. Definitivní diagnózu lze stanovit až po smrti pacienta a vyhodnocení vzorků mozku pomocí imunohistochemického barvení. Proto je pro včasný zásah a záchranu synukleinového onemocnění nutné vyvinout přesnější a méně invazivní diagnostické metody.

Real-Time Quaking Induced Conversion (RT-QuIC) je metoda pro in vitro amplifikaci patogenních proteinových zárodků, která umožňuje zárodkovým proteinům s schopností in vitro amplifikace transformovat substráty na nesprávně složené zárodky za specifických podmínek. RT-QuIC byl původně používán v diagnostice pacientů s prionovým proteinem. Tato technika dokáže identifikovat prionový protein v nesprávně složené formě v mozkomíšním moku pacientů s Creutzfeldt-Jakobovou chorobou se specificitou 100% a senzitivitou 95-98%, a proto byla zařazena do klinických diagnostických kritérií pro sporadickou Creutzfeldt-Jakobovu chorobu. Studie ukazují, že patogenní zárodky extrahované z mozkomíšního moku pacientů nebo jiných biologických tekutin či tkání jsou inkubovány s rekombinantními proteinovými substráty a použití přerušovaného třepání k podpoře interakce mezi zárodkem a substrátem může přinutit substrát transformovat se na patogenní proteinové zárodky. Proces RT-QuIC reakce je monitorován v reálném čase detektorem uvnitř přístroje pro thioflavin, fluorescenční barvivo, které fluoreskuje při vazbě na beta laminární vrstvu, což je také typické pro amyloidní fibrily. Studie ukazují, že testování mozkomíšního moku pacientů pomocí RT-QuIC může přesně odlišit demenci s Lewyho tělísky od neparkinsonské demence. V této studii byla použita RT-QuIC technika k amplifikaci nesprávně složeného α-syn v klinických vzorcích k prozkoumání rozdílů v charakteristikách proteinů mezi synukleinovými onemocněními a k pokusu o diagnostiku synukleinových onemocnění touto metodou. Za prvé byly zařazeny klinické případy synukleinového onemocnění a byla získána plazma od 100 kontrolních subjektů, 221 případů pacientů s PD a 127 případů pacientů s MSA, 10 případů pacientů s PSP. Pomocí RT-QuIC technologie jsme použili aSyn (úspěšně připravený v naší laboratoři) k amplifikaci plazmy normálních subjektů a pacientů se synukleinopatiemi. Bylo zjištěno, že maximální fluorescenční intenzita (extrém), špičkový čas, K/2 (sklon v extrému/2) a Tmax/2 (čas dosažení extrému/2) mohou být použity jako diagnostické a diferenciálně diagnostické ukazatele pro synukleinopatie.