Per più di cinque anni, campioni di urina e di liquido cerebro-spinale di pazienti con malattia di Parkinson sono stati conservati in congelatori del NINDS National Repository, con l’aspettativa che avrebbero potuto un giorno, contribuire a svelare il lento decorso di questa malattia neurodegenerativa.
Ora, la ricerca da Andrew West, Ph.D. e colleghi dell’ Università di Alabama a Birmingham, ha rivelato grazie a questi campioni, la scoperta di un nuovo tipo di biomarker, una proteina fosforilata correlata alla presenza e gravità della malattia di Parkinson.
West e colleghi, con il supporto dal National Institutes of Health, la Fox Foundation Michael J. per la ricerca sulle malattie di Parkinson e Fondazione morbo di Parkinson, stanno indagando più a fondo questi campioni biobanked per convalidare la possibilità del loro ruolo di biomarker e di possibile guida per i trattamenti clinici futuri e monitor dell’efficacia di nuovi potenziali farmaci per il Parkinson.
” Nessuno pensava che saremmo stati in grado di misurare l’attività di questa proteina chiamata LRRK2 in biofluidi dal momento che di solito si trova all’interno dei neuroni nel cervello”, hanno detto West, co-direttore del Center for Neurodegeneration and Experimental Therapeutics e John A. e R. Ruth Jurenko Professore di neurologia alla UAB.
“I nuovi marcatori biochimici che abbiamo scoperto, insieme a nuovi approcci di neuroimaging, saranno la chiave per fermare con successo la malattia di Parkinson “.
( Vedi anche: Nuove scoperte sull’origine della malattia di Parkinson).
Un biomarcatore aiuta i medici prevedere, diagnosticare o monitorare la malattia, perché il biomarker corrisponde alla presenza o al rischio di malattie ed i suoi livelli possono cambiare con la progressione della malattia. I biomarcatori convalidati possono aiutare sia gli studi preclinici in laboratorio che i futuri studi clinici sui farmaci per il trattamento del morbo di Parkinson. West e gli altri ricercatori stanno spianando la strada a un farmaco inibitore che impedisce la neuroinfiammazione e neurodegenerazione in un modello animale della malattia, come riportato lo scorso anno.
La scoperta dei nuovi biomarker è stata pubblicata in Neurology nel mese di marzo e Movement Disorders nel mese di giugno. Il biomarcatore, LRRK2, ha dimostrato di giocare un ruolo nella malattia di Parkinson ereditaria. La più comune di queste mutazioni – chiamata G2019S – fa sì che la chinasi LRRK2 aggiunga troppi fosfati a se stessa e altre proteine. Perché questo porta alla malattia di Parkinson non è ancora chiaro.
I ricercatori hanno scoperto che LRRK2 può essere purificata da un nuovo tipo di vescicole chiamate esosomi che si trovano in tutti i fluidi biologici umani, come l’urina e saliva. Le cellule nel corpo rilasciano continuamente esosomi che contengono una miscela di proteine, RNA e DNA derivate da differenti tipi di cellule. West e colleghi sono stati in grado di purificare esosomi da campioni di urina donati dai pazienti affetti da Parkinson e quindi misurare LRRK2 fosforilata negli esosomi.
Le scoperte
I ricercatori hanno scoperto che elevati livelli di LRRK2 fosforilata predicono il rischio di insorgenza della malattia di Parkinson nelle persone che trasportano una mutazione in LRRK2 che è presente in circa il 2-3 per cento dei pazienti con malattia di Parkinson. Questi risultati preliminari sono stati convalidati dall’analisi di campioni di urina di 14-persona del Columbia University Movement Disorders Center. Questa sperimentazione è stata seguita da uno studio replica maggiore su 72 campioni di urina della biobanca Michael J. Fox Foundation LRRK2 Cohort Consortium . Tutti i campioni sono stati forniti alla UAB in cieco per garantire un approccio rigoroso.
Il follow-up pubblicato in Movement Disorders, il primo studio di questo tipo, ha ampliato il campo di applicazione su persone senza mutazioni LRRK2, che rappresenta la maggior parte dei pazienti con malattia di Parkinson. Utilizzando 158 campioni di urina di pazienti con malattia di Parkinson e dei controlli sani arruolati al programma UAB Movement Disorder Clinic del NIH Parkinson’s Disease Biomarker, West e colleghi hanno scoperto che circa il 20 per cento delle persone senza mutazioni LRRK2, ma con malattia di Parkinson, hanno anche mostrato livelli molto elevati LRRK2 fosforilata in modo simile alle persone con mutazioni LRRK2 e che questi livelli elevati non erano presenti nei controlli sani. Lo studio ipotizza che le persone con elevati livelli di LRRK2 fosforilata possono essere buoni candidati per il trattamento con futuri farmaci che riducono LRRK2 fosforilata.
Prossimi passi
Restano tuttavia ancora degli interrogativi circa la causa dei cambiamenti biochimici di LRRK2 nella malattia di Parkinson idiopatica. Uno di questi interrogativi è: da dove provengono gli esosomi urinari? Dato un ruolo sospetto dell’ infiammazione nello sviluppo della malattia di Parkinson, è interessante notare che LRRK2 è espressa a livelli elevati anche nelle cellule del sistema immunitario innato. Una possibile spiegazione per LRRK2 fosforilata in pazienti con malattia più grave, può essere un aumento dell’ infiammazione in quei pazienti che hanno una progressione aggressiva della malattia.
Nel mese di maggio, a West è stato assegnata una nuova collaborazione con il National Institute of Neurological Disorders and Stroke per esplorare ulteriormente gli esosomi urinari ed estendere le osservazioni al fluido cerebro-spinale come marker per la previsione della malattia di Parkinson e la prognosi.
Fonte: Università di Alabama
