Vers le profilage moléculaire de la maladie de Parkinson dans des matrices biologiques facilement accessibles

Description sommaire La maladie de Parkinson (MP) est la maladie neurodégénérative la plus courante impliquant des déficits moteurs invalidants. La MP est cliniquement hétérogène, ainsi des biomarqueurs reflétant différents aspects physiopathologiques sont nécessaires pour la stratification et la sélection des patients dans les essais cliniques. Dans ce projet, nous visons à mesurer des biomarqueurs associés à différentes voies moléculaires (par exemple, synucléinopathie, neuro-inflammation, neurodégénérescence, amyloïdose et tauopathie) dans différents échantillons biologiques (liquide céphalo-rachidien, plasma, muqueuse olfactive et peau) collectés auprès d'une cohorte de patients bien caractérisés atteints de MP, d'autres maladies neurologiques/neurodégénératives et de témoins. Parmi les échantillons considérés, la muqueuse olfactive et le plasma sont facilement accessibles et donc adaptés à un échantillonnage répété dans les essais cliniques. Les différents biomarqueurs seront associés à des scores moteurs, neuropsychologiques et fonctionnels pour comprendre leur capacité à prédire différents résultats cliniques.

Contexte / État de l'art La maladie de Parkinson (MP) est une synucléinopathie et la maladie neurodégénérative la plus courante impliquant des déficits moteurs invalidants. La MP est cliniquement hétérogène ; les symptômes moteurs peuvent être accompagnés de symptômes non moteurs tels que des troubles cognitifs. De nombreux processus moléculaires peuvent sous-tendre l'hétérogénéité phénotypique de la MP, parmi lesquels la dégénérescence synaptique et axonale, la neuro-inflammation, et la coexistence de différentes protéinopathies sont parmi les plus caractérisés et ceux qui ont les meilleures chances d'être fidèlement reflétés par les biomarqueurs existants actuellement. En effet, la définition de biomarqueurs robustes qui reflètent des voies physiopathologiques distinctes se produisant dans la MP peut favoriser la sélection de cohortes de patients plus homogènes dans les essais cliniques, augmentant ainsi les chances de succès d'une thérapie modifiant la maladie qui agit sur une ou plusieurs de ces voies. De plus, la possibilité de mesurer ces marqueurs dans des matrices biologiques adaptées à un échantillonnage répété pourrait fournir des mesures objectives de l'efficacité de l'approche thérapeutique. Dans cette proposition, nous combinerons l'expertise de trois centres de recherche médicale italiens différents pour vérifier l'utilité clinique de biomarqueurs reflétant différentes voies biologiques, parmi lesquelles la synucléinopathie, la neuro-inflammation, la neurodégénérescence, l'amyloïdose et la tauopathie, dans différents échantillons biologiques en appliquant des dosages immunologiques, des essais d'extension de proximité (PEA) et des essais d'amplification de graines (SAA).

Description et répartition des activités de chaque unité opérationnelle Le groupe de recherche se compose de trois unités opérationnelles (UO) : Azienda Ospedaliera di Perugia (AOPG), Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) et Centro Neurolesi Bonino Pulejo (CNBP). Chaque UO sera responsable de la sélection des échantillons biologiques rétrospectifs et du recrutement des patients et des témoins lors de la première année de l'étude. Deux échantillons biologiques facilement accessibles, à savoir le plasma et la muqueuse olfactive, ont été/seront collectés en utilisant des procédures standardisées par chaque UO auprès de patients atteints de MP, de témoins (sujets sains et patients atteints de troubles neurologiques mineurs, par exemple, maux de tête, troubles psychiatriques, plaintes de mémoire subjectives) et de patients atteints de la maladie d'Alzheimer (MA) comme autres témoins de maladies neurodégénératives. Des biopsies cutanées et du liquide céphalo-rachidien (LCR) appariés aux échantillons de plasma et de muqueuse olfactive sont en cours de collecte chez les patients atteints de MP et les témoins à la FINCB et à l'AOPG, respectivement. Le projet inclura un nombre total de 200 patients atteints de MP (AOPG n = 80, FINCB n = 80, CNBP n = 40), 100 témoins (AOPG n = 40, FINCB n = 40, CNBP n = 10) et 40 MA (AOPG n = 40). Tous les patients atteints de MP qui seront recrutés subiront une évaluation cognitive incluant (mais sans s'y limiter) le Mini Mental State Examination (MMSE) et le Montreal Cognitive Assessment (MoCA), selon les critères de la Movement Disorder Society pour l'évaluation des troubles cognitifs légers dans la MP. L'échelle unifiée d'évaluation de la maladie de Parkinson de la Movement Disorders Society (UPDRS) sera complétée, incluant l'examen UPDRS-III, qui sera utilisé pour déterminer la sévérité motrice dans l'état moteur "on". De plus, la sévérité motrice de l'incapacité liée à la maladie sera évaluée au moyen de l'échelle de Hoehn et Yahr (H&Y). Les patients atteints de MP subiront également des tests olfactifs avant l'échantillonnage de la muqueuse olfactive. Le groupe témoin sera constitué de volontaires sains pour la collecte de muqueuse olfactive et de plasma ainsi que de sujets cognitivement intacts atteints de plaintes de mémoire subjectives ou de symptômes neurologiques mineurs. Les informations cliniques mentionnées ci-dessus ont déjà été collectées pour la cohorte rétrospective. L'AOPG se chargera de la mesure du rapport amyloïde-β (Aβ) 42/Aβ40 plasmatique et de la tau phosphorylée à la thréonine 181 (p-tau) avec la plateforme automatisée Lumipulse. Dans un sous-ensemble de 80 patients atteints de MP et 40 MA, les niveaux de ces marqueurs dans le LCR ont déjà été mesurés et seront utilisés pour évaluer la corrélation entre leurs niveaux dans le LCR et le plasma. La FINCB effectuera des analyses SAA des échantillons de muqueuse olfactive et de peau pour la détection de l'α-synucléine sujette à agrégation et des analyses immunohistochimiques des échantillons de peau pour la détection de l'α-synucléine phosphorylée à la sérine 129 (p-α-syn). La FINCB possède une expertise approfondie dans l'analyse SAA des échantillons de muqueuse olfactive et l'analyse immunohistochimique des biopsies cutanées. Ici, le centre étendra l'analyse SAA aux biopsies cutanées par punch dans le but de comparer la précision diagnostique de la p-α-syn avec les résultats SAA correspondants. Dans un sous-ensemble de 30 MP et 30 MA/témoins avec des échantillons appariés de muqueuse olfactive et de LCR, le protocole SAA du LCR d'Amprion Inc. sera appliqué à l'AOPG pour vérifier la concordance des résultats entre le LCR et la muqueuse olfactive. Le CNBP sera spécifiquement responsable de la collecte des données cliniques et des biomarqueurs des trois centres et de l'évaluation de leurs relations. Pour garantir l'uniformité des mesures, les analyses PEA seront centralisées chez Olink (Uppsala, Suède), où les panels Olink Explore 384 Inflammation et Olink Explore 384 Neurology seront mesurés dans tous les échantillons de plasma.

Objectifs spécifiques et conception expérimentale

1. Déterminer une empreinte de différents phénotypes cliniques de la MP en combinant des biomarqueurs mesurés dans la muqueuse olfactive et le plasma.
2. Évaluer la corrélation entre les scores cliniques (tests olfactifs, MMSE, MoCA, UPDRS-III) et les biomarqueurs mesurés dans le plasma et la muqueuse olfactive.
3. Valider les marqueurs de synucléinopathie, d'amyloïdose et de tauopathie dans des échantillons appariés de muqueuse olfactive, plasma, LCR et peau.

Pour accomplir les objectifs 1, 2 et 3 décrits ci-dessus, les biomarqueurs qui seront mesurés sont :

• Ceux mesurés dans le plasma en appliquant les panels Olink Explore 384 Inflammation et Neurology ; les personnes responsables de ces analyses sont le Dr Rossella Ciurleo et le Dr Santina Caliri pour le CNBP, le Dr Lorenzo Gaetani et le Prof. Massimiliano Di Filippo pour l'AOPG et le Dr Fabio Moda pour la FINCB.
• L'activité d'ensemencement de l'α-synucléine dans les échantillons de muqueuse olfactive et de peau obtenue au moyen de SAA. Ces analyses seront centralisées à la FINCB et seront effectuées sous la supervision du Dr Fabio Moda et du Dr Chiara Maria Giulia De Luca.
• Les niveaux plasmatiques d'Aβ42/Aβ40 et de p-tau. Ces analyses seront centralisées à l'AOPG en utilisant la plateforme entièrement automatisée Lumipulse sous la supervision du Prof. Lucilla Parnetti et du Dr Lorenzo Gaetani.
• Détection et caractérisation des dépôts de p-α-syn dans les biopsies cutanées, en utilisant des méthodes immunohistochimiques. Le Dr Grazia Devigili sera responsable de cette analyse. Les responsables de la collecte des données cliniques dans chaque centre sont le Prof. Lucilla Parnetti et le Prof. Massimiliano Di Filippo pour l'AOPG, le Dr Paola Caroppo pour la FINCB et le Dr Davide Cardile pour le CNBP. La tâche d'analyse des données, pour chacun des trois objectifs décrits, sera coordonnée par le Prof. Lucilla Parnetti avec l'aide du Dr Santina Caliri et du Dr Davide Cardile au CNBP.