Usando los análisis múltiplexes para descubrir los Biomarkers para la enfermedad de Parkinson

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

Una entrevista con el Dr. Nicole Polinski del Michael J. Fox Foundation para la investigación de Parkinson (MJFF) y el Dr. Elnaz Atabakhsh de Abcam, discutiendo la importancia de desarrollar los biomarkers para Parkinson y la sociedad entre MJFF y Abcam.

¿Qué biomarkers se utilizan actualmente para la enfermedad de Parkinson y porqué los biomarkers adicionales se necesitan para esta condición?

Nicole: La diagnosis de la enfermedad de Parkinson se basa en la presencia de síntomas del motor. Los pacientes presentan típicamente con un temblor, o las entregas con el balance y el paso, y experimentan una serie de pruebas que determinen si los sellos clásicos de la disfunción del motor están presentes. La enfermedad se confirma solamente verdad post mortem.

Sinapsis neuronal - neuronas de motor se afectan en la enfermedad de Parkinson - un ejemplo por KateStudioKateStudio | Shutterstock

Tenemos un biomarker de la proyección de imagen en el revelado; es una exploración del cerebro ese los niveles de las dimensiones de transportador de la dopamina. Qué hemos visto es que los pacientes con Parkinson tienen menos proteínas del transportador de la dopamina que mandos sanos.

Así pues, es una buena lectura que puede informarle si usted puede tener Parkinson. Sin embargo, hay algunos pacientes que presentan con los síntomas que no tienen pruebas de un transportador más inferior de la dopamina. Consideran a estos pacientes tener una condición separada.

Ahora, la diagnosis se basa en síntomas del motor, y a veces la exploración de cerebro adicional, que es muy costosa y por lo tanto utilizada raramente. Esto crea una entrega porque los síntomas del motor pueden fluctuar basado en cómo el paciente asierra al hilo.

Pienso que tenemos todo el tenido esas condiciones económicas donde hemos ido al doctor con un problema, y entonces se va mágico. Es lo mismo con la enfermedad de Parkinson. Con una lectura tan subjetiva, los resultados pueden diferir basado en el doctor que usted está viendo y su que experiencia con Parkinson entre muchas otras cosas.

Necesitamos un mejor método diagnóstico para esta enfermedad que sea menos subjetiva y más estable a través de tiempo, y, eventual, algo que puede ayudar a la progresión de la enfermedad del carril.

¿Cómo el neuroinflammation contribuye a la patogenesia de la enfermedad de Parkinson? ¿Cuándo aparece y hay marcadores mensurables del neuroinflammation?

Nicole: Sigue siendo un no se sabe grande: si el neuroinflammation en la enfermedad de Parkinson contribuye a la enfermedad una vez ha comenzado o si comienza inicialmente la enfermedad.

Pensamos que Parkinson no puede ser una enfermedad, solamente múltiplo. En seguro encajona, por ejemplo traumatismo craneal, por ejemplo, podría ser posible que la inflamación lleva al revelado de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, en caso de que haya una mutación genética que se ha conectado a Parkinson pero no se relacione con la inflamación, pensamos que el neuroinflammation es probablemente una consecuencia de la progresión de la enfermedad.

Ahora, no tenemos realmente ninguna gran biomarkers para Parkinson, así que estamos probando diversos análisis y diversas plataformas para ver si él pueden descubrir diferencias entre los pacientes de Parkinson y los mandos sanos. Pienso que el paso siguiente será determinar si hay algunas firmas inmunes diferenciadas entre los pacientes o no.

Todavía está en primeros tiempos muy; hay muchas entregas que pueden afectar a la firma inflamatoria de un paciente, desde día a la exposición a diversos virus como la gripe, y los métodos de la colección de la muestra y de la preparación.

Usando modelos de la enfermedad de Parkinson, estamos esperando tomar el pelo fuera caminos, y quizá si tenemos una mejor comprensión de los caminos implicados en la enfermedad, podemos encontrar algo por aguas arriba o rio abajo que no fluctúa con hora u otros factores. Podemos entonces desarrollar una prueba diagnóstica que dé una mejor lectura.

Ejemplo de un anticuerpo usado en un análisis múltiplex - por Kateryna KonKateryna Kon | Shutterstock

¿Cómo está el funcionamiento de Michael J. Fox Foundation y de Abcam juntos para descubrir los nuevos biomarkers para la enfermedad de Parkinson?

Elnaz: Abcam y el Michael J. Fox Foundation han estado trabajando juntos por casi diez años. La colaboración apunta desarrollar los anticuerpos para difícil-a-descubre objetivos en la enfermedad de Parkinson.

Más recientemente, Abcam y las colaboraciones de MJFF fueron desplegados a nuestra plataforma múltiplex. La meta de este estudio determinado era intentar y determinar si podemos tomar el pelo fuera algunos de los puntos más finos en el neuroinflammation. ¿Por ejemplo, es crónica comparado con agudo? ¿Hay componentes género-específicos? ¿Podemos utilizar la muestra del suero como la lectura sustituta para qué está entrando conectado en la CFS?

La investigación está utilizando la plataforma de FirePlex de Abcam, que es un análisis múltiplex que comprende una plataforma interna del revelado del biomarker y anticuerpos internos. Esto le hace una herramienta realmente única para construir exactamente cuál es necesario.

Ha sido un esfuerzo realmente colaborativo donde tomamos la reacción de los científicos en MJFF que está permitiendo a nuestras personas del análisis desarrollar un panel completo del neuroinflammation.

Nicole: Diría que la ventaja más grande a esta sociedad es cómo es colaborativo es. Era un par de iteraciones y mucho trabajo junta para refinar cuál era ya en el lugar.

¿Cómo la plataforma de FirePlex funciona?

Elnaz: La tecnología de FirePlex fue desarrollada en el MIT hace aproximadamente diez años que usaban un método de fotolitografía para polimerizar la ESPIGA líquida en partículas del bioinert. FirePlex comenzó como una plataforma a base de ácido nucléica múltiplex de la detección y usar nuestra experiencia interna del revelado del anticuerpo que nos hemos desplegado en desarrollar immunoensayos múltiplexes también.

Ahora, tenemos dos opciones del immunoensayo; uno que se diseña para revisar y se ejecuta en un formato de 384 pozos en un flujo de trabajo directo, automatable. El segundo es una plataforma se ejecuta en un formato de la placa de 96 pozos y se diseña para el descubrimiento del biomarker. Estos análisis multiplexados se diseñan específicamente para cuando usted no conoce necesariamente que lo que usted está buscando y usted quiere observar un equipo amplio de alcances de la detección.

La meta de la tecnología de FirePlex es muy simple: para ofrecer una plataforma de la tecnología que habilite el descubrimiento de biomarkers y para la verificación estudia para ser realizado usando pequeñas entradas de la muestra.

Sabemos no es posible pedir que los clínicos suministren centenares de microlitros o de mililitros de la muestra para apenas un proyecto cuando hay centenares de proyectos que una cohorte específica esté intentando dirigir con un volumen finito de muestra. Por lo tanto, pudiendo soportar entradas limitadas de la muestra y los estudios anticipados del biomarker sin el agotamiento de muestras preciosas seguían siendo vitales.

El poder trabajar directamente de biofluids sin análisis de la muestra es también importante porque significa que las variables adicionales no se están introduciendo que crean los artefactos en el análisis.

Casi todos nuestros paneles han sido informados por la reacción de nuestros colaboradores. Pensamos que esto es importante porque la ciencia no suceso en un vacío pero es un esfuerzo verdaderamente colaborativo.

¿Qué usted ha encontrado hasta ahora?

Elnaz:  Buscábamos los biomarkers de la proteína y del microRNA que pudieron ayudar a distinguir a gente sin Parkinson de ésos con la enfermedad. De los immunoensayos, determinamos algunos analitos individuales que pueden estar de interés.

De acuerdo con los estudios preliminares, creemos que el neuroinflammation podría ofrecer un buen biomarker para la enfermedad de Parkinson. Necesitaremos sintonizar más lejos el diseño del panel y hacer algunas modificaciones a los objetivos que incluimos. También partiremos probablemente los paneles en altos expressers y expressers inferiores para aumentar más lejos la medición de esos analitos.

Del lado del microRNA, pienso que es interesante que vemos el enriquecimiento del RNAs micro de los nervios-específico en el suero. Eso es una validación interna bastante buena que usted está viendo un cierto nivel de comunicación entre estas diversas matrices. Tenemos todavía descubrir lo que significa esto.

Estamos anticipando que el ARN que ordenaba datos pudo ayudar a estrechar hacia abajo y a informar a un diverso diseño del panel.

Ejemplo del ARN para la secuencia del ARN - por el ktsdesignktsdesign | Shutterstock

¿Cómo cerca usted nos piensa está a producir un equipo completo de los biomarkers que trabajan para ayudar a diagnosticar y a informar al tratamiento y al pronóstico de la enfermedad de Parkinson?

Nicole:  Estamos más cercanos que hemos estado nunca. Una de las cosas que impulsaron este trabajo es la generación de cohortes pacientes y de la participación de pacientes en la investigación.

Tenemos grandes modelos para la enfermedad de Parkinson, pero necesitamos entender qué está continuando con los pacientes de la vida real, humanos. Esta es la razón por la cual el Michael J. Fox Foundation y otros grupos está invirtiendo en el revelado de cohortes pacientes y está cerco mucha información sobre los pacientes y sus síntomas clínicos.

También vigilamos a pacientes longitudinal, de modo que poder observar la progresión de la enfermedad y buscar cambios en muestras del biofluid para ver si hay una correlación entre las diversas lecturas, como el neuroinflammation, y estado de la enfermedad.

Estamos poniendo un esfuerzo enorme en el perfilado de estos pacientes observando diferencias en la DNA, el ARN, los lípidos, las firmas inflamatorias, y otras variables para entender la enfermedad, la progresión de Parkinson de la enfermedad, y de la heterogeneidad de la enfermedad. No es probablemente una cosa que va nos informa si usted tiene Parkinson o no, él va a ser esta firma molecular que aumenta o disminuye su riesgo.

Elnaz: La idea de una firma multiomic es algo que ha tardado un rato que se validará, pero pienso que ahora estamos comenzando a verlo como un patrón y aproximación validada a determinar biomarkers.

Qué todo el mundo reconoce es que mientras que, por ejemplo, los biomarkers de la proteína hace un enorme trabajo de indicar la presencia de ciertas condiciones, él puede ser que no pueda indicar el andamiaje de una enfermedad determinada, o el grado de adelanto, o la severidad, y así sucesivamente. Combinar cosas como los lípidos o los marcadores genomic esperanzadamente también reducirá la probabilidad de la diagnosis equivocada.

¿Qué el próximo año parece para la investigación del paladio?

Nicole: Conseguir esta información de perfilado de algunas de nuestras cohortes va sea altamente informativo, determinado de los pacientes que estamos rastreando longitudinal. Observar las muestras de estos pacientes y considerar si hay algunos guías con los cuales poder entonces movernos adelante va a ser enormes.

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

Sobre el Dr. Nicole Polinski

Headshot del Dr. Nicole Polinski - entrevistadoNicole ganó una licenciatura en biología de la universidad de Kalamazoo y un doctorado en neurología de la universidad de estado de Michigan. Su investigación anterior se centró en caracterizar y perfeccionar terapia génica en el cerebro envejecido para el uso en enfermedades neurodegenerative relativas a la edad tales como Parkinson.

Además de su experiencia que investigaba la enfermedad de Parkinson, Nicole también ha abogado para la inversión en la investigación de la neurología y de la enfermedad de Parkinson sobre Capitol Hill con la sociedad para el programa de la neurología y del orden público de MJFF.

En MJFF, Nicole maneja las herramientas preclínicas y los modelos preclínicos que las carteras donde ella trabaja con los grupos académicos, contratan organizaciones de investigación, y a los socios farmacéuticos para facilitar los esfuerzos del asiento de generar, caracteriza, y distribuye extensamente nuevo, investigación-habilitando las herramientas para el revelado de la droga del Parkinson y las comunidades de investigación fundamentales.

Sobre el Dr. Elnaz Atabakhsh

Headshot del Dr. Elnaz - entrevistadoElnaz ganó los honores B.Sc en bioquímica de la universidad de Ottawa, y un Ph.D. en bioquímica de la universidad de Ontario occidental. Ella entonces fue sobre una beca postdoctoral en el centro del cáncer del Hospital General de Massachusetts, antes de ensamblar Abcam.

Su investigación se ha centrado en la desregulación de los programas de la transmisión de señales en el revelado y la progresión del cáncer, así como los mecanismos por los cuales los moduladores epigenéticos ascienden la variación del número de copia en cáncer.

En su papel actual como Director de producto mayor para los análisis múltiplexes en Abcam, Elnaz es responsable de dar forma la visión para el desarrollo de productos, la comercialización, y los proyectos de la colaboración relacionados con la cartera de los análisis del múltiplex.