Plasma a-synukleiinin aggregaation siemenaktiviiteetti uutena biomarkkerina neurodegeneratiivisille taudeille

Synukleinopatiat, tunnetaan myös nimellä synukleinopatiat, on yleisnimitys tietynlaisille degeneratiivisille sairauksille. Se sisältää pääasiassa Parkinsonin taudin (PD), Lewyn kappaleiden dementian (DLB), monijärjestelmäatrofian (MSA) ja niin edelleen. Sairautta luonnehtii alfa-synukleinin (α-syn) epänormaali laskostuminen ääreis- ja keskushermostossa, mikä johtaa Lewyn kappaleiden, Lewyn neuriittien, neuronien ja gliasolujen sytoplasmisten inkluusioiden muodostumiseen neuroneissa tai gliasoluissa. α-syn:n solunsisäinen sijainti ja kertymismalli vaihtelevat eri synukleinopatioissa. Synukleinopatioiden välillä on päällekkäisiä tiloja, mikä tekee myös synukleinopatian kliinisen diagnoosin tarkkuuden hyvin matalaksi. Varmistettu diagnoosi voidaan tehdä vasta potilaan kuoleman jälkeen ja aivonäytteiden arvioinnin jälkeen immunohistokemiallisella värjäyksellä. Siksi, jotta synukleinopatiaa voidaan puuttua ja pelastaa etukäteen, on tarpeen kehittää tarkempia ja vähemmän invasiivisia diagnoosimenetelmiä.

Reaaliaikainen tärinällä indusoitu konversio (RT-QuIC) on menetelmä patogeenisten proteiinisiementen in vitro -amplifiointiin, joka voi mahdollistaa siemenproteiinien, joilla on in vitro -amplifiointikyky, muuttaa substraatit väärin laskostuneiksi siemeniksi tietyissä olosuhteissa. RT-QuIC:ia käytettiin alun perin prioniproteiinipotilaiden diagnosoinnissa. Tekniikka voi tunnistaa prioniproteiinin väärin laskostuneessa muodossa Creutzfeldt-Jakobin taudin potilaiden aivo-selkäydinnesteessä 100 %:n spesifisyydellä ja 95–98 %:n herkkyydellä, joten se on sisällytetty sporadisen Creutzfeldt-Jakobin taudin kliinisiin diagnoosikriteereihin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että potilaiden aivo-selkäydinnesteestä tai muista biologisista nesteistä tai kudoksista erotetut patogeeniset siemenet inkuboidaan rekombinanttiproteiinisubstraattien kanssa, ja välittömän ravistelun käyttö siemenen ja substraatin vuorovaikutuksen edistämiseksi voi pakottaa substraatin muuntumaan patogeenisiksi proteiinisiemeniksi. RT-QuIC-reaktiota seurataan reaaliaikaisesti koneen sisällä olevalla detektorilla tioflaviinille, fluoresoivalle väriaineelle, joka fluoresoi sitoutuessaan beetalamellaariselle kerrokselle, joka on myös tyypillistä amyloidikuituille. Tutkimukset ovat osoittaneet, että potilaiden aivo-selkäydinnesteen testaaminen RT-QuIC:llä voi tarkasti erottaa Lewyn kappaleiden dementian ei-Parkinsonin dementiasta. Tässä tutkimuksessa RT-QuIC-tekniikkaa käytettiin väärin laskostuneen α-syn:n amplifiointiin kliinisissä näytteissä synukleinopatioiden proteiinien ominaisuuksien erojen tutkimiseksi ja tämän menetelmän avulla yritettiin diagnosoida synukleinopatiat. Ensin rekrytoitiin synukleinoproteiinitaudin kliinisiä tapauksia, ja perustettiin 100 kontrollihenkilön, 221 PD-potilaan ja 127 MSA-potilaan, 10 PSP-potilaan plasmat. Käyttämällä RT-QuIC-teknologiaa käytimme aSyn:ia (menestyksellisesti valmistettu laboratoriossamme) normaalihenkilöiden ja synukleinopatiapotilaiden plasman amplifiointiin. Havaittiin, että maksimi fluoresenssi-intensiteetti (ääriarvo), huippuaika, K/2 (kaltevuus ääriarvossa/2) ja Tmax/2 (aika ääriarvon saavuttamiseen/2) voidaan käyttää synukleinopatian diagnosti- ja erotusdiagnosti-indikaattoreina.