Nytt blodprov riktar sig mot Parkinsons; Duke Health neuroforskare leder utvecklingen
Publiceringsdatum:Forskare har utvecklat ett blodprov som upptäcker Parkinsons sjukdom, vilket potentiellt kan etablera ett sätt att hjälpa till att diagnostisera tillståndet innan skador på nervsystemet förvärras.
Ett nytt blodbaserat diagnostiskt test skulle vara ett stort framsteg för Parkinsons sjukdom, som drabbar 10 miljoner människor världen över och är den näst vanligaste neurodegenerativa sjukdomen efter Alzheimers. Under ledning av ett team av Duke Health-neuroforskare, visas studien den 30 augusti i tidskriften Science Translational Medicine.
"För närvarande diagnostiseras Parkinsons sjukdom till stor del baserat på kliniska symtom efter att betydande neurologisk skada redan har inträffat", säger senior författare Laurie Sanders, Ph.D., en docent vid Duke School of Medicines avdelningar för Neurologi och Patologi och medlem av Duke Center for Neurodegeneration and Neurotherapeutics.
"Ett enkelt blodprov skulle göra det möjligt för oss att diagnostisera sjukdomen tidigare och börja terapier tidigare," sa Sanders. "Dessutom skulle en tydlig diagnos exakt identifiera patienter som skulle kunna delta i läkemedelsstudier, vilket leder till utveckling av bättre behandlingar och potentiellt till och med botemedel."
Som en biomarkör för deras diagnostiska verktyg fokuserade Sanders och kollegor på DNA-skador i mitokondrierna. Mitokondrier är fabriker i celler som omvandlar rå energi till en form som driver celler. De innehåller sitt eget DNA, som kan skadas separat från det kärn-DNA som kodar för det mesta av en organisms genom.
Tidigare studier har associerat mitokondriell DNA-skada med en ökad risk för Parkinsons sjukdom, och det Duke-ledda teamet hade tidigare rapporterat en ansamling av mitokondriell DNA-skada specifikt i hjärnvävnaden hos avlidna Parkinsonspatienter.
Med hjälp av polymeraskedjereaktionsteknik (PCR) utvecklade Duke-teamet en analys som framgångsrikt kvantifierade högre nivåer av mitokondriell DNA-skada i blodceller som samlats in från patienter med Parkinsons sjukdom jämfört med personer utan sjukdomen.
Det nya testet identifierade också höga nivåer av det skadade DNA:t i blodprover från personer som har den genetiska mutationen LRRK2, som har associerats med en ökad risk för sjukdomen. Analysen kunde detektera patienter med Parkinsons sjukdom med och utan LRRK2-mutationer.
En ytterligare analys i celler från patienter med Parkinsons sjukdom undersökte om lagets PCR-baserade test kunde avgöra effekten av en terapi som riktar in sig på effekterna associerade med LRRK2-mutation.
I dessa prover identifierade testet lägre mitokondriell DNA-skada i celler behandlade med en LRRK2-hämmare jämfört med prover från patienter som inte fick inhibitorn. Detta tyder på att analysen kan hjälpa till att lokalisera patienter med Parkinsons sjukdom som kan dra nytta av LRRK2-kinashämmare, även om de inte har LRRK2-mutationen.
"Vår förhoppning är att denna analys inte bara kan diagnostisera Parkinsons sjukdom, utan också identifiera läkemedel som vänder eller stoppar mitokondriell DNA-skada och sjukdomsprocessen," sa Sanders. "Den här sjukdomen tar en fruktansvärd vägtull på människor, och vi behandlar fortfarande bara symptomen. Det är viktigt att få nya, effektiva behandlingar över mållinjen.”
Sanders sa att forskargruppens framtid kommer att omfatta ytterligare testning av analysen i prover från patienter med de tidigaste stadierna av sjukdomen, innan symtom utvecklas.
Förutom Sanders inkluderar studieförfattarna Rui Qi, Esther Sammler, Claudia P. Gonzalez-Hunt, Ivana Barraza, Nicholas Peῆa, Jeremy P. Rouanet, Yahaira Naaldijk, Steven Goodson, Marie Fuzzati, Fabio Blandini, Kirk I. Erickson, Andrea M. Weinstein, Michael W. Lutz, John B. Kwok, Glenda M. Halliday, Nicolas Dzamko, Shalini Padmanabhan, Roy N. Alcalay, Cheryl Waters, Penelope Hogarth, Tanya Simuni, Danielle Smith, Connie Marras, Francesca Tonelli, Dario R Alessi, Andrew B. West, Sruti Shiva och Sabine Hilfiker.
Studien fick stöd delvis från The Michael J. Fox Foundation for Parkinsons Research; Mitokondrier, åldrande och metabolism Seed Grant Program; William N. & Bernice E. Bumpus Foundation; Pepper Center vid University of Pittsburgh; medicinska forskningsrådet; Chief Scientist Office Senior Clinical Academic Fellowship; National Health and Medical Research Council of Australia Leadership Fellowship; Busch Biomedicinsk forskning; och National Institutes of Health (F31NS089111, 1K23AG076663, R01NS064934, P50AG005133, RO1NS119528).
(C) Duke University