L’analisi ad alto rendimento del plasma sanguigno potrebbe aiutare nell’identificazione di biomarcatori diagnostici e prognostici per la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), secondo una ricerca della North Carolina State University.
Il lavoro getta ulteriore luce su un percorso coinvolto nella progressione della malattia e sembra escludere una neurotossina ambientale che svolge un ruolo nella SLA.
La SLA è una malattia neurodegenerativa progressiva che provoca il deterioramento delle cellule nervose nel cervello e nel midollo spinale. Attualmente, i trattamenti sono ostacolati dalla mancanza di obiettivi definitivi, un processo diagnostico che spesso richiede più di un anno per essere completato e metodi insufficienti e soggettivi per il monitoraggio della progressione della malattia. “La diagnosi precoce è importante, ma abbiamo un disperato bisogno di marcatori quantitativi per monitorare la progressione e l’efficacia dell’intervento terapeutico“, afferma Michael Bereman, Professore associato di scienze biologiche presso lo Stato NC e autore corrispondente di un documento che descrive il lavoro. “Poiché le interruzioni del metabolismo sono caratteristiche distintive della SLA, volevamo studiare i marcatori del metabolita come una strada per la scoperta di biomarcatori”.
Bereman, con i colleghi della NC State e della Macquarie University australiana, ha prelevato campioni di plasma sanguigno per 134 pazienti con SLA e 118 individui sani della MND Biobank dell’Università di Macquarie. Hanno usato l’elettroforesi della zona capillare accoppiata alla spettrometria di massa ad alta risoluzione per identificare e analizzare i metaboliti del plasma sanguigno nei campioni. Questo metodo suddivide rapidamente il plasma nei suoi componenti molecolari, che vengono quindi identificati dalla loro massa. I ricercatori hanno sviluppato due algoritmi informatici: uno per separare campioni sani e SLA e l’altro per prevedere la progressione della malattia. I marcatori del metabolismo più significativi sono stati associati all’attività muscolare: livelli elevati di creatina, che aiuta i movimenti muscolari e livelli ridotti di creatinina e metilistidina, che sono sottoprodotti dell’attività muscolare e del collasso. La creatina era elevata del 49% nei pazienti con SLA, mentre la creatinina e la metilistindina sono diminuite rispettivamente del 20% e del 24%. Inoltre, il rapporto tra creatina e creatinina è aumentato del 370% nei maschi e del 200% nelle femmine, pazienti con SLA.
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Attraverso l’apprendimento automatico, gli algoritmi che i ricercatori hanno creato sono stati quindi in grado di separare i partecipanti sani dai pazienti con SLA e prevedere la progressione della malattia. I modelli hanno prodotto risultati sia per la sensibilità (capacità di rilevare la malattia), sia per la specificità (capacità di rilevare individui senza malattia). Il modello di rilevamento della malattia è stato eseguito con una sensibilità dell’80% e una specificità del 78% e un modello di progressione con una sensibilità del 74% e una specificità dell’87%. “La sola carenza di creatina non sembra essere un problema: i nostri risultati confermano che il percorso della creatinchinasi nella produzione di energia cellulare, noto per essere alterato nella SLA, non funziona come dovrebbe”, afferma Bereman. “Questi risultati sono una prova evidente che un gruppo di metaboliti plasmatici potrebbe essere utilizzato sia per la diagnosi sia come modo per monitorare la progressione della malattia”, afferma Gilles Guillemin, Professore di neuroscienze all’Università di Macquarie e coautore del documento. “I nostri prossimi passi saranno di esaminare questi marker nel tempo nello stesso paziente”.
Un altro obiettivo del lavoro era quello di cercare prove dell’esposizione a una neurotossina ambientale, la beta metilamino-L-alanina (BMAA), che si trova nelle fioriture di alghe verdi e blu. La BMAA è stata associata alla SLA dagli anni ’50, ma pochi studi hanno tentato di rilevarla nei pazienti con SLA umana. I ricercatori non hanno rilevato BMAA nel sangue di pazienti sani o con SLA.
Fonte: Journal of Proteome Research
