Studio di convalida dei biomarcatori del sangue CCM

Le malformazioni cavernose cerebrali (CCM), una delle malformazioni vascolari più comuni, sono caratterizzate da capillari intracranici anormalmente dilatati con conseguente aumento della suscettibilità all'ictus emorragico. Essendo una malattia autosomica dominante a penetranza incompleta, la maggior parte dei portatori della mutazione del gene CCM è in gran parte asintomatica, ma quando si manifestano i sintomi, la malattia ha tipicamente raggiunto lo stadio di emorragia focale con danno cerebrale irreversibile. Attualmente, la rimozione neurochirurgica invasiva delle lesioni CCM è l'unica opzione terapeutica, nonostante la ricorrenza dei sintomi dopo l'intervento chirurgico. Pertanto, vi è un grave bisogno di biomarcatori prognostici/monitoraggio come predittori di rischio per la prevenzione dell'ictus. L'obiettivo è sviluppare una serie di biomarcatori prognostici del sangue come predittori di rischio per la prevenzione dell'ictus. L'obiettivo di questo progetto è convalidare nuovi biomarcatori sierici identificati in modelli animali Ccm nel sangue umano che potrebbero predire il rischio di eventi emorragici. L'ipotesi centrale è che il rilevamento quantitativo di alcuni biomarcatori sierici possa essere utilizzato per prevedere la tempistica degli eventi emorragici. L'ipotesi è stata formulata sulla base delle recenti scoperte di cinque biomarcatori eziologici sierici associati alla rottura della barriera emato-encefalica (BBB), che potrebbe portare a eventi emorragici. Sfruttando l'esperienza del gruppo di ricerca nella patologia Ccm e nei biomarcatori sierici, l'ipotesi centrale sarà testata per raggiungere l'obiettivo dello studio perseguendo i seguenti tre obiettivi rivoluzionari in due fasi, a partire dalla fase 1 con i primi due obiettivi di scoperta dei biomarcatori (1 , 2):

1. Convalida i biomarcatori di prognosi/monitoraggio del sangue con la piattaforma di rilevamento ottimizzata per la prevenzione dell'ictus emorragico. L'ipotesi di lavoro è che i livelli di espressione di alcune molecole del sangue siano correlati con la progressione di un BBB interrotto. A questo scopo, i biomarcatori sierici identificati nei topi Ccms saranno validati nei campioni di sangue dei pazienti CCM per valutarne la fattibilità e l'affidabilità. Le funzioni di correlazione tra i livelli sierici/plasmatici dei biomarcatori e la progressione di un BBB interrotto identificato nei topi Ccms saranno testate utilizzando il "gold standard", la piattaforma ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) nei pazienti con CCM per 1a). Preparazione clinica per analisi CCM di grandi coorti; 1b). Convalida del progesterone sierico (PRG) come biomarcatore e 1c). Convalida di 4 biomarcatori di peptidi sierici eziologici con la piattaforma ELISA ottimizzata nei pazienti con CCM.
2. Per ottimizzare la sensibilità, la specificità, la gamma dinamica e l'affidabilità dei biomarcatori utilizzando la piattaforma multiplex all'avanguardia per prevedere i rischi di ictus emorragico. L'ipotesi di lavoro è che i parametri di misurazione dei biomarcatori del sangue, come la sensibilità, la specificità, l'intervallo di lavoro dinamico e la variabilità inter/intra, possano essere drasticamente migliorati con una dimensione del campione più ampia, definizioni cliniche migliorate e migliori piattaforme di rilevamento. ELISA ad alte prestazioni saranno continuamente utilizzati per convalidare i biomarcatori eziologici. Per garantire la massima sensibilità e specificità, una solida piattaforma multiplex automatica per l'analisi ripetitiva di grandi coorti è essenziale per convalidare i biomarcatori per gli ictus emorragici. Verrà eseguita un'analisi di regressione lineare o logistica per delineare la correlazione tra i biomarcatori validati e quelli dei criteri clinici. A questo scopo, la volontà 2a). Migliorare la sensibilità e la specificità dei biomarcatori del sangue candidati attraverso equazioni di correlazione sono state ottimizzate con maggiori dimensioni del campione di sangue CCM e informazioni cliniche aggiornate; 2b). Definire nuovi biomarcatori utilizzando approcci omici ad alto rendimento e 2c). Migliora la sensibilità e aumenta l'intervallo di lavoro dinamico dei biomarcatori del sangue con una piattaforma MBAA (multiplex bead array assay) e protocolli ottimizzati.

Fase 2 Obiettivo: 3) Migliorare l'utilità clinica dei biomarcatori prognostici/monitoraggio convalidati con algoritmi ottimizzati in coorti più ampie in preparazione per studi clinici sull'uomo. L'ipotesi di lavoro è che la sensibilità clinica e la specificità dei biomarcatori del sangue possano essere ulteriormente migliorate attraverso un approccio test-retest alla cieca in coorti umane indipendenti più ampie. Questo obiettivo fornirà una prova sufficiente che l'utilità clinica dei biomarcatori del sangue può essere migliorata e utilizzata per prevedere il rischio di ictus emorragico, gettando le basi per futuri studi clinici e possibili future rivoluzionarie applicazioni cliniche. Il gruppo di ricerca continuerà a 3a). Migliorare l'utilità clinica ottimizzando la precisione degli algoritmi prognostici/di monitoraggio di biomarcatori/pannelli convalidati utilizzando coorti più ampie; 3b). Migliorare ulteriormente l'utilità clinica confermando l'affidabilità dei biomarcatori/pannelli convalidati in una coorte più ampia; e 3c). Confermare che i biomarcatori/i pannelli prognostici/di monitoraggio convalidati siano pronti per futuri studi clinici.