Исследователи ETH Zurich обнаружили, что набор белков имеет разную форму в спинномозговой жидкости здоровых людей и пациентов с болезнью Паркинсона. Они могут быть использованы в будущем в качестве нового типа биомаркера этого заболевания.

Многие заболевания человека можно обнаружить и диагностировать с помощью биомаркеров в крови или других жидкостях организма. Болезнь Паркинсона отличается: на сегодняшний день в клинике не используется такой биомаркер, который указывал бы на это нейродегенеративное заболевание.

Команда, возглавляемая профессором ETH Zurich Паолой Пикотти, теперь может помочь устранить этот пробел. В исследовании, только что опубликованном в журнале Nature Structural and Molecular Biology, исследователи представили 76 белков, которые могут служить биомаркерами для выявления болезни Паркинсона.

Различная структура белка

Что делает это исследование особенным, так это то, что, хотя потенциальные белки-биомаркеры обнаружены как у здоровых, так и у больных людей, их молекулы присутствуют в разных формах (или структурах) в каждой из двух групп. На заболевание указывает не наличие определенных белков, а скорее форма, которую они приняли. Это первый случай, когда ученые показали, что анализ структур всех белков в жидкости организма может выявить потенциальные биомаркеры заболевания.

Следующим шагом будет тщательное тестирование найденных маркеров и их верификация с использованием более крупных групп пациентов. Это означает, что эти кандидаты еще не доступны для клинической диагностики. "Но из того, что мы видели до сих пор, они на самом деле являются очень сильным показателем заболевания. Поэтому я уверена, что эта идея структурных биомаркеров подтвердится", - говорит Натали де Соуза, старший научный сотрудник группы Паолы Пикотти и один из соавторов исследования.

Измерение структурных изменений

В своем исследовании исследователи ETH Zurich исследовали спинномозговую жидкость 50 здоровых людей и 50 пациентов с болезнью Паркинсона. Образец материала был предоставлен им голландскими клиницистами.

Для поиска биомаркеров ученые использовали специальный метод измерения протеома (т.е. совокупности всех белков в образце), называемый LiP-MS, который может измерять структурные изменения в белках и выявлять, где именно расположены изменения. Обычные измерения протеома, как правило, регистрируют только различные типы белков и их количества, но не структурные изменения.

Поскольку структура белков тесно связана с их функциями (или, действительно, дисфункциями), исследователи выдвинули гипотезу, что у людей с болезнью Паркинсона и здоровых людей некоторые белки будут иметь разную форму.

Настоящее исследование знаменует собой первый случай, когда исследователи успешно применили этот метод к заболеванию.

Дальнейшее углубление анализа

На последующих этапах исследователи хотят еще больше усовершенствовать метод LiP-MS, чтобы усилить сигнал биомаркера и, таким образом, повысить чувствительность, с которой можно обнаружить заболевание. Более того, ученые хотели бы протестировать новые биомаркеры, чтобы оценить, насколько конкретно они выявляют болезнь Паркинсона или могут ли они пересекаться с другими нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. В будущем исследователи также хотят использовать свой метод для определения подтипов болезни Паркинсона и делать более точные прогнозы о течении заболевания.

К какой именно клинически полезной диагностике это может привести, до сих пор неясно. Де Соуза считает, что будущая стратегия тестирования может быть основана на антителах, которые будут различать здоровые и больные белковые структуры. По ее словам, регулярное использование масс-спектрометров в клинических условиях в принципе возможно, но это было бы большой проблемой.