Salivary Biomarker Discovery av Raman Spectroscopy in ALS (SalivALS) (SalivALS)

BAKGRUNN/RASJONAL: Mangelen på biomarkører for diagnostisering og overvåking av pasienter som er rammet av amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er en av de største bekymringene i ALS-klinikker og forskning. Fenotypiske tegn, elektrofysiologiske tester og kliniske skalaer brukes i dag for ALS-diagnose og oppfølging før og etter behandlinger. I dag er diagnosen og differensialdiagnosen som brukes til å skille ALS fra andre sammenlignbare nevrodegenerative sykdommer, tidkrevende og komplekse prosesser som reduserer tiden for en rask intervensjon. Vitenskapsmiljøet blir derfor bedt om å etterstrebe nye, målbare, raske og objektive biomarkører for diagnostisering og stratifisering av pasienter. Spytt er en kompleks biovæske som består av bioaktive molekyler som kan samles opp ved hjelp av en ikke-invasiv prosedyre. Muligheten for samtidig å overvåke alle variasjonene i endokrine, elektrolytiske og metabolske budbringere i spytt har nylig antydet bruk for diagnostisering av komplekse sykdommer, som nevrodegenerative sykdommer, men bare begrenset informasjon er tilgjengelig om potensialet til spytt som alternativ bærer av ALS biomarkører.

MÅL: Målet med dette prosjektet er å optimalisere en innovativ, ikke-invasiv og rask prosedyre for ALS-utbruddet og for stratifisering av ALS-pasienter, ved å utnytte sensitiviteten til Raman-spektroskopi (RS) og tilgjengelig spytt. Fondazione Don Gnocchi (FDG) foreløpige resultater på en liten kohort av forsøkspersoner demonstrerte gjennomførbarheten av metodikken og evnen til LABION-protokollen for å oppnå et reproduserbart Raman-fingeravtrykk av spytt som kan brukes til å diskriminere friske individer, ALS-pasienter og individer som er berørt. av andre typer nevrologiske sykdommer.

METODER: Med utgangspunkt i FDG foreløpige resultater, vil den biokjemiske sammensetningen av spytt hos pasienter med diagnostisert ALS bli evaluert og statistisk sammenlignet med den som oppnås fra alders- og kjønnsmatchede friske forsøkspersoner og fra pasienter som er rammet av andre nevrologiske sykdommer (Parkinsons og Alzheimers sykdommer) . I tillegg vil en intra-gruppe ALS-klynge bli analysert for å verifisere et annet Raman-fingeravtrykk oppnådd fra ALS-pasienter med bulbar eller spinal debut. De innsamlede Raman-dataene vil bli behandlet ved hjelp av en multivariat analysetilnærming gjennom Principal Component Analysis - Linear Discriminant Analysis (PCA-LDA). Klassifiseringsmodellen vil bli laget ved bruk av kryssvalidering og undergruppevalidering. Takket være RS vil den totale sammensetningen av spytt etableres med minimal prøveforberedelse, noe som gir et omfattende biokjemisk fingeravtrykk av prøven. Parallelt vil rutinemessige spyttparametere bli målt, inkludert viskositet, pH, total protein- og karbohydratkonsentrasjon, amylase og pepsin, kortisol og Chromogranin A.

FORVENTEDE RESULTATER: Ved slutten av denne studien forventet forskerne å verifisere muligheten for å bruke Raman-spyttmønsteret som en ny lovende biomarkør for ALS-diagnose og progresjon for å være relatert til kliniske skalaer for personlig tilpasset og finjustering av den terapeutiske tilnærmingen. Hensikten med dette prosjektet er å lage en klassifiseringsmodell som kan:

1. Bestem ALS-utbruddet
2. Diskriminer signalet som er oppnådd fra ALS-pasienter fra det som er samlet inn fra andre nevrodegenerative sykdommer
3. Stratifiser ALS-pasienter i bulbar og spinal debut
4. Korreler Raman-dataene med kliniske og parakliniske skalaer som brukes i dag for ALS-diagnose og overvåking