Niedawne badania podkreślają potencjał mikroRNA jako opłacalnych i mniej inwazyjnych biomarkerów do wczesnej diagnostyki i prognozowania chorób Alzheimera choroba.
Badania przeprowadzone przez zespoły z Uniwersytetu Bostońskiego i innych instytucji pokazują, że mikroRNA pochodzące z krwi mogą przewidywać postęp od łagodnych zaburzeń poznawczych do demencji i mogą dostosować się do istniejących biomarkerów choroby Alzheimera w celu wcześniejszej interwencji.
Diagnostyka molekularna choroby Alzheimera
Niezdiagnozowanie choroby Alzheimera, najczęstszej formy demencji u osób starszych, na wczesnym etapie patologii molekularnej jest uważane za główną przyczynę niepowodzenia leczenia w badaniach klinicznych. Poprzednie badania mające na celu molekularną diagnostykę choroby Alzheimera dostarczyły centralnych biomarkerów „A/T/N” w oparciu o pomiary białek, β-amyloidu („A”) i tau („T”) oraz „N” obejmującego neurodegenerację. A/T/N można zmierzyć w tkance mózgowej metodą na żywo technik obrazowania mózgu oraz poprzez analizę płynu mózgowo-rdzeniowego osocze.
Obietnica biomarkerów krwi
Uważa się, że chorobę Alzheimera wywołują kombinacje genetycznych i środowiskowych czynników ryzyka. Biomarkery krwi, takie jak mikroRNA osocza (miRNA) – cząsteczki regulujące interakcje genomu ze środowiskiem i kontrolujące ekspresję genów regulujących funkcje mózgu, które ulegają pogorszeniu w chorobie Alzheimera – mogą zapewnić korzyści w postaci oszczędności kosztów, dostępności i zmniejszonej inwazyjności.
Postęp w diagnostyce choroby Alzheimera za pomocą mikroRNA
Dwie nowe prace zespołu naukowców z Uniwersytetu Bostońskiego, Szkoły Medycznej Uniwersytetu Indiana, Inicjatywy Neuroobrazowania Chorób Alzheimera (ADNI) i Niemieckiego Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych (DZNE) w Goettingen w Niemczech, opublikowane w czasopiśmie Alzheimer’s & Dementia: The W czasopiśmie Journal of the Alzheimer’s Association wykazano, że ocena mikroRNA we krwi może być wykorzystana nie tylko do diagnozowania łagodnych zaburzeń poznawczych (MCI), ale także, co najważniejsze, do przewidywania konwersji MCI do demencji spowodowanej chorobą Alzheimera. Co więcej, badacze odkryli potencjalne biomarkery molekularne w postaci mikroRNA, które są powiązane z obecnymi biomarkerami amyloidu, tau i neurodegeneracji (A/T/N) choroby Alzheimera.
„Nasze artykuły są wynikiem udanej współpracy, która powiązała technologię opracowaną przez profesora Andre Fischera w niemieckim DZNE w celu wiarygodnego pomiaru poziomu mikroRNA w ludzkim osoczu z mocą próbek krwi uzyskanych od setek uczestników ADNI uczestniczących w symulowanym badaniu klinicznym. badania odbywające się w około 60 ośrodkach medycznych w USA i Kanadzie. Nasze odkrycie jest ważne, ponieważ w przeciwieństwie do obecnych biomarkerów A/T/N, mikroRNA mogą służyć jako biomarkery molekularne krwi na wiele lat przed klinicznymi objawami choroby Alzheimera, określając w ten sposób okno czasowe na skuteczną profilaktykę lub wczesną interwencję mającą na celu zatrzymanie postępu choroby Alzheimera” – wyjaśnia. jedna z czterech starszych autorek Ivana Delalle, MD, PhD, profesor patologii i medycyny laboratoryjnej na Boston University Chobanian & Avedisian School of Medicine.
Przełomy i współpraca
Pozostali starsi autorzy to dr Andre Fischer, prelegent DZNE i profesor epigenetyki chorób neurodegeneracyjnych w Uniwersyteckim Centrum Medycznym w Goettingen, Niemcy; dr Kwangsik Nho, profesor radiologii i nauk o obrazowaniu w Szkole Medycznej IU; oraz Andrew J. Saykin, PsyD, Raymond C. Beeler profesor radiologii i dyrektor Centrum Neuroobrazowania i Centrum Badań nad Chorobą Alzheimera w stanie Indiana w Szkole Medycznej IU. Prace zostały sfinansowane ze środków Narodowe Instytuty ZdrowiaWieloośrodkowy projekt Narodowego Instytutu ds. Starzenia się RF1AG078299. „MikroRNA jako biomarker diagnostyczny i prognostyczny choroby Alzheimera”, który wspiera zespoły badawcze w wielu instytucjach.
MikroRNA jako predyktory postępu choroby Alzheimera
Naukowcy zbadali ekspresję miRNA w próbkach osocza trzech diagnostycznych grup uczestników – pacjentów z prawidłowymi funkcjami poznawczymi, pacjentów z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi i pacjentów z demencją spowodowaną chorobą Alzheimera. Odkryli, że w połączeniu z testami neuropsychologicznymi ocena mikroRNAomu w osoczu pomaga przewidzieć, u których starzejących się osób zaniepokojonych pogorszeniem funkcji poznawczych rozwinie się choroba Alzheimera.
„Odkrycia te otwierają drogę do lepszego zrozumienia mechanizmów molekularnych powodujących powstawanie płytek, splątań i atrofii, a także mogą dostarczyć wskazówek dotyczących celów terapeutycznych nowej generacji” – powiedział Saykin.
Przyszłość terapii choroby Alzheimera
Chociaż nadeszły ekscytujące czasy, kiedy do opieki klinicznej trafiają nowe terapie choroby Alzheimera, naukowcy zauważają, że terapie te będą skuteczne w rzeczywistych warunkach tylko wtedy, gdy pacjenci z grupy ryzyka zostaną zidentyfikowani tak wcześnie, jak to możliwe.
„MikroRNA to idealne biomarkery, ponieważ są nie tylko bardzo stabilne, ale także kontrolują całe szlaki molekularne, zapewniając w ten sposób homeostazę komórkową. W związku z tym jeden mikroRNA może jednocześnie kontrolować wiele białek należących do określonego szlaku” – powiedział Fischer. „Dlatego analiza kilku mikroRNA może dostarczyć informacji o złożonych zmianach patologicznych odzwierciedlających wiele szlaków, takich jak zapalenie układu nerwowego, zmiany metaboliczne lub synapsa dysfunkcja. Dlatego potrzebujemy biomarkerów, które umożliwią badania przesiewowe w warunkach przyłóżkowych. Nasze badania są ważnym krokiem w tym kierunku.”
Potencjał mikroRNA w warunkach klinicznych
„Położyliśmy podwaliny pod dalsze badania nad rolą mikroRNA w patogenezie choroby Alzheimera” – powiedział Nho. „Przewidujemy, że po dalszym potwierdzeniu konkretnych sygnatur miRNA analiza miRNA krwi zostanie przeniesiona do prostych formatów testów, co umożliwi przyjęcie analizy miRNAomu krwi w praktyce klinicznej”.
Naukowcy stwierdzili, że ulepszone narzędzia do wczesnego wykrywania choroby Alzheimera są niezbędne do opracowania strategii zapobiegania i leczenia choroby, która powoduje ogromne cierpienie i obciąża systemy opieki zdrowotnej na całym świecie.
Odkrycia te pojawiają się w Internecie w Choroba Alzheimera i demencja.
Referencje:
18 września 2024 r., Choroba Alzheimera i demencja.
DOI: 10.1002/alz.14157
18 września 2024 r., Choroba Alzheimera i demencja.
DOI: 10.1002/alz.14230
Wsparcie dla tego projektu zapewniła inicjatywa w zakresie neuroobrazowania choroby Alzheimera (grant U01 AG024904 Narodowego Instytutu Zdrowia) i ADNI DOD (nagroda Departamentu Obrony nr W81XWH-12-2-0012). Dodatkowe wsparcie dla analizy danych zapewniły NLM R01 LM012535, NIA R03 AG063250, NIA R01 AG19771, NIA P30 AG10133, NIA P30 AG072976, NIA R01 AG057739, NIA U01 AG024904, NLM R01 LM013463, R01 AG068193, T32 AG071444, U01 AG068057, NIGMS P50GM115318, NCATS UL1 TR001108, NIA K01 AG049050, NIA R01 AG061788, Stowarzyszenie Alzheimera, Instytut Nauk Klinicznych i Translacyjnych stanu Indiana oraz Inicjatywa strategicznych badań neurologicznych IU Health-IU School of Medicine. ADNI jest finansowane przez Narodowy Instytut ds. Starzenia się, Narodowy Instytut Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii oraz dzięki hojnym datkom następujących organizacji: AbbVie, Stowarzyszenie Alzheimera; Fundacja Odkrywania Leków Alzheimera; Biotechnologia Araclon; BioClinica, Inc.; Biogen; Firma Bristol-Myers Squibb; CereSpir, Inc.; stan zęba; Eisai Inc.; Elan Pharmaceuticals, Inc.; Eli Lilly i Spółka; EuroImmun; F. Hoffmann-La Roche Ltd i jej spółka zależna Genentech, Inc.; Fujirebio; GE Healthcare; IXICO Ltd.;Janssen Alzheimer Immunotherapy Research & Development, LLC.; Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development LLC.; jasność; Lundbecka; Merck & Co., Inc.;Meso Scale Diagnostics, LLC.; Badania NeuroRx; Technologie Neurotrack; Korporacja farmaceutyczna Novartis; Pfizer Inc.; Obrazowanie Piramalne; serwer; Firma farmaceutyczna Takeda; i Terapii Przejściowej. Kanadyjski Instytut Badań nad Zdrowiem zapewnia fundusze na wsparcie ośrodków klinicznych ADNI w Kanadzie. Wpłaty sektora prywatnego ułatwia Fundacja Narodowych Instytutów Zdrowia. Organizacją otrzymującą grant jest Instytut Badań i Edukacji Północnej Kalifornii, a koordynatorem badania jest Instytut Badań nad Terapią Alzheimera na Uniwersytecie Południowej Kalifornii. Dane ADNI są rozpowszechniane przez Laboratorium Obrazowania Neuro na Uniwersytecie Południowej Kalifornii. Badania te były częściowo wspierane przez firmę Lilly Endowment, Inc. w ramach wsparcia dla Instytutu Pervasive Technology Institute na Uniwersytecie Indiana.
Praca ta była wspierana przez NIH RF1AG078299 (I Delalle, JK Blusztajn, A Fischer, A Saykin, K Nho, H Lin, AL DeStefano, A Krunic); NIH U19 AG024904, P30 AG072976 i U19 AG074879 zapewniają finansowanie dla A Saykin (również wspierane przez NIH P30 AG010133, R01 AG019771, R01 AG057739, R01 LM013463, R01 AG068193, T32 AG071444, U01 AG068). 057, U01 AG072177), K Nho (również obsługiwane przez NIH U01AG072177 i U19 AG074879), S Lui, T Park, YN Huang YN i SL Risacher; NIH RF1 AG057768, P30 AG013846, RF1 AG072654 (JK Blusztajn); NIH U01AG068221 (H Lin i AL DeStefano); NIH U01 AG058589, R01DK122503 (AL DeStefano); Program priorytetowy DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) 1738, SFB1286 i GRK2824; Niemieckie Federalne Ministerstwo Nauki i Edukacji (BMBF) za pośrednictwem projektu ERA-NET Neuron EPINERODEVO; Wspólny Program UE – Choroby Neurodegeneracyjne (JPND) – EPI-3E; Niemiecka strategia doskonałości – EXC 2067/1 390729940 (A Fischer, DM Krueger, T Pena, Pradhan R, S Burkhardt, R Schroeder, N Hempel); Projekt GoBIO miRassay (16LW0055) niemieckiego Federalnego Ministerstwa Nauki i Edukacji (F Sananbenesi, A Schutz).
