15 de Diciembre de 2020
Fuente:alsnewstoday.com
Un método que mide pequeñas cantidades de proteína TDP-43 agregada en el líquido cefalorraquídeo puede tener el potencial de detectar la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) en las primeras etapas de la enfermedad, potencialmente antes de la aparición de los síntomas, informa un estudio.
El estudio, “ Optimización de la reacción de conversión inducida por temblores en tiempo real de TDP-43 y detección de actividad de siembra en LCR de pacientes con Esclerosis Lateral Amiotrófica y demencia frontotemporal ”, se publicó en la revista Brain Communications .
La acumulación tóxica de la proteína 43 de unión al ADN de respuesta transactiva, o TDP-43, ocurre en aproximadamente el 97% de las personas con ELA, y aproximadamente el 45% de las personas con una afección similar con superposición genética y clínica llamada demencia frontotemporal (FTD)
Debido a que la ELA generalmente se diagnostica al menos un año después de que comienzan los síntomas , una vez que la enfermedad está bien establecida, los métodos para detectar la acumulación de TDP-43 pueden ayudar a identificar aquellos en las primeras etapas, antes de que aparezcan los síntomas. Esto permitiría una ventana terapéutica más amplia y serviría como marcador para la progresión de la enfermedad y los efectos de los tratamientos.
Los estudios han sugerido que los agregados de TDP-43 se forman como un prión: una proteína mal plegada, llamada "semilla", que desencadena la conversión de la proteína normal en una forma anormal mal plegada, que, a su vez, convierte más proteína, provocando la acumulación. de agregados.
Sin embargo, la detección de priones TDP-43 es un desafío debido a las cantidades muy pequeñas disponibles para las pruebas, especialmente en las primeras etapas de la condición.
Se ha desarrollado una técnica conocida como reacción de conversión inducida por temblores en tiempo real (RT-QuIC) para amplificar y detectar pequeñas cantidades de priones. Se ha utilizado para medir priones en personas con enfermedad de Alzheimer y enfermedad de Parkinson , ambas caracterizadas por una acumulación de proteínas mal plegadas.
Ahora, los investigadores de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA) en Italia, en colaboración con investigadores en instalaciones de todo el país, han adaptado RT-QuIC para detectar priones TDP-43 y probado el método utilizando líquido cefalorraquídeo (LCR, el líquido que rodea cerebro y médula espinal) extraídos de personas con ELA y FTD.
"Muchas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson, y las enfermedades causadas por priones se caracterizan por la acumulación incontrolada de proteínas específicas en las células nerviosas", dijeron en una prensa Carlo Scialò, PhD, y Giuseppe Legname, PhD, de SISSA. liberación . “Ya se había desarrollado una prueba llamada [RT-QuIC] para la identificación temprana de las proteínas involucradas en varias de estas enfermedades”.
“Pensamos utilizarlo por primera vez para otras dos enfermedades, ELA y demencia frontotemporal, donde la proteína que se acumula es la misma: TDP-43”, agregaron.
Para adaptar RT-QuIC para medir agregados de TDP-43, el equipo primero generó una gran cantidad de proteína TDP-43 humana fabricada en laboratorio (HuTDP-43), luego probó diferentes condiciones como concentración de proteína, temperatura, pH y protocolo de agitación. para encontrar las mejores condiciones para la agregación de HuTDP-43.
Dado que se sabe que una parte de la proteína TDP-43 es más propensa a agregarse, también se fabricó una versión pequeña con solo esta porción, llamada HuTDP-43 (263-414). Se analizaron las propiedades de agregación de ambas formas de HuTDP-43 y se observaron características típicas de agregación similares a priones.
Usando homogeneizados de cerebro de pacientes post mórtem como semillas, ambas formas de HuTDP-43 fueron adecuadas para seguir el crecimiento agregado. La forma más pequeña de HuTDP-43 (263-414) se eligió para experimentos adicionales ya que se requería menos para lograr el mismo resultado.
Para validar este método, se analizaron muestras de LCR de 13 personas con ELA y 18 con DFT (21 hombres, 15 mujeres). Para aumentar la probabilidad de que el LCR contuviera semillas de priones de TDP-43, las seleccionadas portaban una mutación causante de enfermedad en uno de los tres genes relacionados con la patología de TDP-43: TARDBP , GRN y C9orf72 .
Como comparación, las muestras de LCR de 27 personas sanas de la misma edad (14 hombres y 13 mujeres), que se habían sometido a una extracción de LCR para excluir una enfermedad neurológica, también se examinaron y utilizaron como controles.
Usando HuTDP-43 (263-414) como sustrato, el LCR de los pacientes sembró de manera eficiente la reacción RT-QuIC en 18 de los 19 participantes de C9orf72 , 13 de las 14 muestras de GRN y todos los pacientes de TARDBP . Entre los controles, cuatro fueron positivos.
Por lo tanto, la probabilidad de que RT-QuIC identificara correctamente a los que tenían la enfermedad (sensibilidad) era del 94% y la capacidad de encontrar correctamente a los que no tenían la enfermedad (especificidad) era del 85%.
“Los pacientes involucrados eran todos portadores de una mutación genética particular que sabemos que conduce a la acumulación de TDP-43 en el cerebro”, dijeron Scialò y Legname. “Con nuestro sistema lo identificamos en el 94% de ellos, lo que es un resultado excelente”.
Un experimento final confirmó que, en estas condiciones experimentales, TDP-43 RT-QuIC no era susceptible a la presencia de priones asociados con la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
“Nuestros datos sobre TDP-43 RT-QuIC representan una prueba de concepto de su potencial para la detección de agregados patológicos de TDP-43”, escribieron los investigadores en el estudio. "Una mayor optimización del protocolo TDP-43 RT-QuIC presentado aumentaría la oportunidad de realizar el diagnóstico más temprano y preciso en un solo nivel de paciente".
