Usando ensaios multiplex para descobrir Biomarkers para a doença de Parkinson

Thought LeadersDr. Nicole Polinski & Dr. Elnaz AtabakhshAssociate Director of Research Programs, Senior Product ManagerMichael J. Fox Foundation & Abcam

Uma entrevista com Dr. Nicole Polinski do Michael J. Fox Fundação para a pesquisa de Parkinson (MJFF) e Dr. Elnaz Atabakhsh de Abcam, discutindo a importância de desenvolver biomarkers para Parkinson e a parceria entre MJFF e Abcam.

Que biomarkers são usados actualmente para a doença de Parkinson e porque são biomarkers adicionais necessários para esta circunstância?

Nicole: O diagnóstico da doença de Parkinson é baseado na presença de sintomas do motor. Os pacientes apresentam tipicamente com um tremor, ou edições com balanço e porte, e submetem-se a uma série de testes que determinam se as indicações clássicas da deficiência orgânica do motor estam presente. A doença é confirmada somente verdadeiramente post-mortem.

Sinapse Neuronal - neurônios de motor são afectados na doença de Parkinson - uma ilustração por KateStudioKateStudio | Shutterstock

Nós temos um biomarker da imagem lactente durante o processo de desenvolvimento; é uma varredura do cérebro esse níveis das medidas de transportador da dopamina. O que nós vimos é que os pacientes com Parkinson têm menos proteínas do transportador da dopamina do que controles saudáveis.

Assim, é um bom read-para fora que possa lhe dizer se você pode ter Parkinson. Contudo, há alguns pacientes que apresentam com sintomas que não têm a evidência de um mais baixo transportador da dopamina. Estes pacientes são considerados ter uma condição separada.

Agora, o diagnóstico é baseado em sintomas do motor, e às vezes na varredura de cérebro adicional, que é muito cara e conseqüentemente usada raramente. Isto cria uma edição porque os sintomas do motor podem flutuar baseado em como o paciente sente.

Eu penso que nós temos o todo o tido aquelas circunstâncias onde nós fomos ao doutor com um problema, e é ido então màgica. É o mesmo com doença de Parkinson. Com um read-para fora tão subjetivo, os resultados podem diferir baseado no doutor que você está vendo e seu experiência com o Parkinson entre muitas outras coisas.

Nós precisamos um método diagnóstico melhor para esta doença que é menos subjetiva e mais estável através do tempo, e, eventualmente, algo que pode ajudar a progressão da doença da trilha.

Como o neuroinflammation contribui à patogénese da doença de Parkinson? Quando aparece e há algum marcador mensurável do neuroinflammation?

Nicole: É ainda uma questão aberta grande: se o neuroinflammation na doença de Parkinson contribui à doença uma vez começou ou se começa inicialmente a doença.

Nós pensamos que Parkinson não pode ser uma doença, mas múltiplo. Em certos casos, como o traumatismo principal, por exemplo, poderia ser possível que a inflamação conduz à revelação da doença de Parkinson. Contudo, nos casos onde há uma mutação genética que seja ligada a Parkinson mas não é relacionado à inflamação, nós pensamos que o neuroinflammation é provavelmente uma conseqüência da progressão da doença.

Agora, nós não temos realmente nenhuns grandes biomarkers para Parkinson, assim que nós estamos testando ensaios diferentes e plataformas diferentes para ver se podem detectar diferenças entre os pacientes de Parkinson e controles saudáveis. Eu penso que o passo seguinte será determinar se há alguma assinatura imune diferencial entre pacientes ou não.

Está ainda muito em fases iniciais; há muitas edições que podem afectar a assinatura inflamatório de um paciente, da hora à exposição aos vírus diferentes como a gripe, e métodos da coleção da amostra e da preparação.

Usando modelos da doença de Parkinson, nós estamos esperando amolar para fora caminhos, e talvez se nós temos uma compreensão melhor dos caminhos envolvidos na doença, nós podemos encontrar algo ascendente ou a jusante que não flutua com hora ou outros factores. Nós podemos então desenvolver um teste de diagnóstico que dê um readout melhor.

Ilustração de um anticorpo usado em um ensaio multiplex - por Kateryna KonKateryna Kon | Shutterstock

Como é o funcionamento de Michael J. Fox Fundação e de Abcam para descobrir junto biomarkers novos para a doença de Parkinson?

Elnaz: Abcam e o Michael J. Fox Fundação têm trabalhado junto por quase dez anos. A colaboração aponta desenvolver anticorpos para difícil-à-detecta alvos na doença de Parkinson.

Mais recentemente, Abcam e as colaborações de MJFF foram expandidos a nossa plataforma multiplex. O objetivo deste estudo particular era tentar e determinar se nós podemos amolar para fora alguns dos pontos mais finos no neuroinflammation. Por exemplo, é crônico contra agudo? Há algum componente género-específico? Podemos nós usar a amostra do soro como o readout substituto para o que está indo sobre no CSF?

A pesquisa está usando a plataforma do FirePlex de Abcam, que é um ensaio multiplex que compreenda uma plataforma interna da revelação do biomarker e uns anticorpos internos. Isto faz-lhe uma ferramenta realmente original para construir exactamente o que é necessário.

Foi um esforço realmente colaborador onde nós tomássemos o feedback dos cientistas em MJFF que está permitindo nossa equipe do ensaio de desenvolver um painel detalhado do neuroinflammation.

Nicole: Eu diria que a vantagem a mais grande a esta parceria é como colaborador é. Era um par iterações e muito trabalho junto para refinar o que era já no lugar.

Como a plataforma de FirePlex funciona?

Elnaz: A tecnologia de FirePlex foi desenvolvida no MIT aproximadamente dez anos há que usam um método da fotolitografia para polimerizar o PEG líquido em partículas do bioinert. FirePlex começou como uma plataforma à base de ácido nucleica multiplex da detecção e a utilização de nossa experiência que da revelação do anticorpo da em-casa nós expandimos em desenvolver immunoassays multiplex também.

Agora, nós temos duas opções do immunoassay; um que é projectado selecionando e é executado em um formato de 384 poços em uns trabalhos directos, automatable. O segundo é uma plataforma é sido executado em um formato da placa de 96 poços e projectado para a descoberta do biomarker. Estes ensaios multiplexados estão projectados especificamente para quando você não conhece necessariamente que o que você está procurando e você quer olhar um grupo largo de escalas da detecção.

O objetivo da tecnologia de FirePlex é bastante simples: para fornecer uma plataforma da tecnologia que permita a descoberta dos biomarkers e para a verificação estuda para ser realizado usando entradas pequenas da amostra.

Nós sabemos não é possível pedir que os clínicos forneçam centenas de microlitros ou de mililitros da amostra para apenas um projecto quando há umas centenas de projectos que uma coorte específica está tentando endereçar com um volume finito de amostra. Conseqüentemente, podendo apoiar entradas limitadas da amostra e ainda os estudos avançados do biomarker sem esgotar amostras preciosas eram vitais.

Poder trabalhar directamente dos biofluids sem análise da amostra é igualmente importante porque significa que as variáveis adicionais não estão sendo introduzidas que criam produtos manufacturados no ensaio.

Quase todos nossos painéis foram informado pelo feedback de nossos colaboradores. Nós pensamos que este é importante porque a ciência não acontece em um vácuo mas é um esforço verdadeiramente colaborador.

Que você tem encontrado até agora?

Elnaz:  Nós procurávamos os biomarkers da proteína e do microRNA que puderam ajudar a diferenciar povos sem o Parkinson daqueles com a doença. Dos immunoassays, nós identificamos alguns analytes individuais que podem ser do interesse.

Baseado nos estudos preliminares, nós acreditamos que o neuroinflammation poderia fornecer um bom biomarker para a doença de Parkinson. Nós precisaremos de ajustar mais o projecto do painel e de fazer algumas alterações aos alvos que nós incluímos. Nós igualmente racharemos provavelmente os painéis em expressers altos e em baixos expressers para aumentar mais a medida daqueles analytes.

Do lado do microRNA, eu penso que é interessante que nós vemos o enriquecimento do micro RNAs neural-específico no soro. Aquela é uma relativamente bom validação interna que você está vendo algum nível de uma comunicação entre estas matrizes diferentes. Nós temos para encontrar ainda o que este significa.

Nós estamos antecipando que o RNA que arranja em seqüência dados pôde ajudar a reduzir para baixo e informar um projecto diferente do painel.

Ilustração do RNA para arranjar em seqüência do RNA - pelo ktsdesignktsdesign | Shutterstock

Como perto você nos pensa é a produzir um grupo completo de biomarkers que trabalham para ajudar a diagnosticar e informar o tratamento e o prognóstico da doença de Parkinson?

Nicole:  Nós somos mais próximos do que nós fomos nunca. Uma das coisas que conduziram este trabalho é a geração de coortes pacientes e da participação dos pacientes na pesquisa.

Nós temos grandes modelos para a doença de Parkinson, mas nós precisamos de compreender o que está indo sobre com real-vida, pacientes humanos. Eis porque o Michael J. Fox Fundação e outros grupos está investindo na revelação de coortes pacientes e está recolhendo muita informação nos pacientes e em seus sintomas clínicos.

Nós igualmente monitoramos pacientes longitudinalmente, de modo que nós possamos observar a progressão da doença e procurar mudanças em amostras do biofluid para ver se há uma correlação entre vários readouts, como o neuroinflammation, e um estado da doença.

Nós estamos pondo um esforço enorme em perfilar estes pacientes olhando diferenças no ADN, no RNA, nos lipidos, em assinaturas inflamatórios, e em outras variáveis para compreender a doença, a progressão de Parkinson da doença, e da heterogeneidade da doença. Não é provavelmente uma coisa que está indo nos diz se você tem Parkinson ou não, ele está indo ser esta assinatura molecular que aumenta ou diminui seu risco.

Elnaz: A ideia de uma assinatura multiomic é algo que tomou um quando a ser aceitado, mas eu penso que nós estamos começando agora o ver como um padrão e uma aproximação aceitada a identificar biomarkers.

O que todos reconhece for que quando, por exemplo, biomarkers da proteína faz um trabalho tremendo de indicar a presença de determinadas circunstâncias, não pôde poder indicar a plataforma de uma doença particular, ou o grau de avanço, ou a severidade, e assim por diante. Combinar coisas como lipidos ou marcadores genomic esperançosamente igualmente reduzirá a probabilidade do misdiagnosis.

Que o próximo ano olha como para a pesquisa do paládio?

Nicole: Obter esta informação de perfilamento de algumas de nossas coortes está indo seja altamente informativa, particularmente dos pacientes que nós estamos seguindo longitudinalmente. Olhar as amostras destes pacientes e considerar se há algum chumbo que nós pudermos então se mover para a frente com estão indo ser enormes.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Sobre o Dr. Nicole Polinski

Headshot do Dr. Nicole Polinski - um entrevistadoNicole ganhou um diploma de licenciado na biologia da faculdade de Kalamazoo e um doutoramento na neurociência da universidade de estado do Michigan. Sua pesquisa precedente focalizou em caracterizar e em melhorar a terapia genética no cérebro envelhecido para o uso em doenças neurodegenerative relativas à idade tais como Parkinson.

Além do que sua experiência que pesquisa a doença de Parkinson, Nicole igualmente defendeu para o investimento na pesquisa da neurociência e da doença de Parkinson sobre Capitol Hill com a sociedade para o programa da neurociência e da política de interesse público de MJFF.

Em MJFF, Nicole controla as ferramentas pré-clínicas e os modelos que pré-clínicos as carteiras onde trabalha com grupos académicos, contratam organizações de investigação, e os sócios farmacêuticos para facilitar os esforços da fundação para gerar, caracteriza, e distribui extensamente novo, pesquisa-permitindo ferramentas para a revelação da droga do Parkinson e as comunidades de pesquisa fundamentais.

Sobre o Dr. Elnaz Atabakhsh

Headshot do Dr. Elnaz - um entrevistadoElnaz ganhou as honras B.Sc na bioquímica da universidade de Ottawa, e um Ph.D. na bioquímica da universidade de Ontário ocidental. Foi então em uma bolsa de estudo cargo-doutoral no centro do cancro do Hospital Geral de Massachusetts, antes de juntar-se Abcam.

Sua pesquisa centrou-se sobre a desregulação de programas da sinalização na revelação e na progressão do cancro, assim como os mecanismos por que os moduladores epigenéticos promovem a variação do número de cópia no cancro.

Em seu papel actual como o Director de produto superior para ensaios multiplex em Abcam, Elnaz é responsável para dar forma à visão para o desenvolvimento de produtos, a comercialização, e os projectos da colaboração relativos à carteira dos ensaios do multiplex.