Новий біомаркер у доклінічній діагностиці хвороби Альцгеймера

Доклінічні біомаркери нейродегенерації

Вченими Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (University of California San Diego), США, встановлено, що підвищений рівень РНК у плазмі крові, синтезованої внаслідок експресії гена PHGDH, може слугувати специфічним біомаркером у ранній доклінічній діагностиці нейродегенеративних явищ, пов’язаних із розвитком хвороби Альцгеймера. Результати проведеного дослідження можуть стати основою розроблення параклінічної діагностичної методики для скринінгу осіб із ризиком розвитку зазначеного захворювання до моменту перших його клінічних проявів. Стаття за матеріалами роботи буде опублікована у друкованій версії видання «Current Biology» 18 травня 2020 р.

Експресія гена PHGDH зумовлює синтез РНК та відповідних протеїнів, які мають вирішальне значення у процесах розвитку центральної нервової системи на ранніх етапах онтогенезу. У нормальних фізіологічних умовах з віком спостерігається закономірне зменшення експресії PHGDH, а отже, скорочення продукції відповідних білків. У новому дослідженні під керівництвом професора в галузі біоінженерії Шен Джонга (Sheng Zhong) та професора нейробіології Едварда Г. Ку (Edward H. Koo) Каліфорнійського університету Сан-Дієго висловлено гіпотезу про те, що надмірний синтез РНК, а саме — позаклітинної РНК (exRNA) — геном PHGDH у людей похилого віку може слугувати раннім предиктором розвитку хвороби Альцгеймера у більш віддалений період.

Дизайн дослідження і теоретичні витоки

У своїй роботі вчені спиралися на те, що найбільш відомі нині біохімічні зміни, пов’язані з нейродегенеративним процесом, зазвичай фіксуються вже під час клінічної діагностики пацієнтів на віддалених етапах захворювання. Дослідники висловили припущення про можливість існування молекулярного прекурсора, який активує каскад патологічних біохімічних змін. Ця гіпотеза слугувала підґрунтям та мотиватором дослідження. Відкриття молекулярного біомаркера стало можливим завдяки технологічній методиці, запропонованій Ш. Джонгом та його колегами, яка є достатньо чутливою для того, щоб упорядкувати десятки тисяч exRNA менше ніж в одній краплині крові. Метод, що отримав назву SILVER-SEQ, було застосовано для аналізу профілів exRNA у зразках крові 35 осіб віком 70 років та старше, які перебували під клінічним спостереженням протягом 15 років до завершення життя. З них у 15 пацієнтів первинно було підтверджено діагноз хвороби Альцгеймера (1-ша група); 11 осіб від початку спостереження були здоровими, але з часом в них було констатовано симптоми зазначеного захворювання (2-га група, так звані конвертери); 9 здорових осіб становили контрольну групу. Клінічні діагнози додатково верифіковано аналізом тканин головного мозку post mortem.

Висновки та обмеження дослідження

За результатами проведеної оцінки виявлено значне підвищення рівня exRNA у всіх осіб 2-ї групи спостереження приблизно за 2 роки до моменту встановлення клінічного діагнозу хвороби Альцгеймера. При цьому рівні exRNA гена PHGDH були в середньому вищими у пацієнтів з уже верифікованим захворюванням. Водночас вчені визнали явні обмеження проведеного дослідження. До них віднесено те, що ця робота є ретроспективним аналізом, а не рандомізованим масштабним клінічним випробуванням. Тому отримані дані не можуть слугувати беззаперечною основою для подальшого розроблення відповідних параклінічних діагностичних інструментів.

Однак отримані дані, взяті з клінічних зразків,  повністю підтверджують значимість описаного біомаркера у прогнозуванні розвитку хвороби Альцгеймера. Насамкінець автори зазначили, що окрім рандомізованого випробування, майбутні дослідження за цим напрямом мають також включати вивчення діагностичних можливостей застосування біомаркера PHGDH для оцінки ефективності терапії пацієнтів із хворобою Альцгеймера.

Долучайтеся до нас у Viber-спільноті, Telegram-каналі, Instagram, на сторінці Facebook, а також Twitter, щоб першими отримувати найсвіжіші та найактуальніші новини зі світу медицини.

• Yan Z., Zhou Z., Wu . et al. (2020) Presymptomatic Increase of an Extracellular RNA in Blood Plasma Associates with the Development of Alzheimer’s Disease. Curr. Biol., 30: 1–12. DOI: 10.1016/j.cub.2020.02.084.

Наталія Савельєва-Кулик