Använda multiplex- analyser för att upptäcka Biomarkers för Parkinsons sjukdom

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

En intervju med Dr. Nicole Polinski från Michaelen J. Lura Fundament för Parkinsons forskning (MJFF) och Dr. Elnaz Atabakhsh från Abcam som diskuterar betydelsen av att framkalla biomarkers för Parkinsons och partnerskap mellan MJFF och Abcam.

Används vilka biomarkers för närvarande för Parkinsons sjukdom, och därför behövs extra biomarkers för denna villkorar?

Nicole: Diagnosen av Parkinsons sjukdom baseras på närvaroen av motoriska tecken. Tålmodig framlägger typisk med en jordskalv eller utfärdar med balanserar och gåenden och genomgår en serie av testar som bestämmer de klassiska kännemärkearna av motorisk dysfunction är huruvida närvarande. Sjukdomen endast bekräftas riktigt postar-mortem.

Neuronal synapse - motoriska neurons påverkas i Parkinsons sjukdom - en illustration vid KateStudioKateStudio | Shutterstock

Vi har en avbilda biomarker i utveckling; det är en bildläsning av hjärnan som mäter jämnar av dopaminetransporter. Vad vi har sett, är att tålmodig med Parkinsons har mindre dopaminetransporterproteiner, än sunt kontrollerar.

Så är det en bra läsning-ut som kan berätta dig att huruvida du kan ha Parkinsons. Emellertid finns det några tålmodig som framlägger med tecken, som inte har att bevisa av lägre dopaminetransporter. Dessa tålmodig är ansedda att ha ett separat att villkora.

Nu baseras diagnosen på motoriska tecken och ibland den extra hjärnbildläsningen, som är mycket dyr och därför sällan använd. Detta skapar en utfärda, därför att motoriska tecken kan fluctuate baserat på hur de tålmodiga känselförnimmelserna.

Jag funderare oss har allt som has de omständigheter var vi har väck till manipulera med ett problem, och därefter är det magically borta. Det är samma med Parkinsons sjukdom. Med en sådan subjektiv läsning-ut kan resultaten skilja sig åt baserat på manipulera som du ser, och deras erfara med Parkinsons bland många annan saker.

Vi behöver en bättre diagnostisk metod för denna sjukdom, som är mindre subjektiv och mer stabil över tid, och, slutligen, något som kan hjälpa att spåra sjukdomfortgång.

Hur bidrar neuroinflammationen till pathogenesisen av Parkinsons sjukdom? När visas den, och finns det några mätbara markörer av neuroinflammationen?

Nicole: Den är stilla ett stort öppet ifrågasätter: huruvida bidrar neuroinflammationen i Parkinsons sjukdom till sjukdomen, när den har startat, eller huruvida den startar initialt sjukdomen.

Oss funderare, att Parkinsons inte kan vara en sjukdom, bara multipel. I bestämt cases, liksom den head trauman, kunde till exempel det vara möjligheten som inflammation leder till utvecklingen av Parkinsons sjukdom. Emellertid i fall, var det finns en genetisk mutation, som har anknutits till Parkinsons, men inte förbinds till inflammation, oss funderare att neuroinflammationen är antagligen en följd av sjukdomfortgången.

Högra nu, har vi inte egentligen några stora biomarkers för Parkinsons, så vi testar olika analyser och olika plattformar för att se, om de kan avkänna skillnader mellan Parkinsons tålmodig, och sunt kontrollerar. Jag funderare som de nästa kliver ska, ska bestämma huruvida där är några differentiella immuna häften mellan tålmodig eller inte.

Den är stilla i mycket tidigt stadium; det finns en radda utfärdar, som kan påverka det upphetsa häftet av en tålmodig, från tidspunkten till exponering till den olika virusnågot liknande influensan och tar prov samlings- och förberedelsemetoder.

Genom att använda modellerar av Parkinsons sjukdom, hoppas vi för att reta ut banor, och kanske, om vi har en bättre överenskommelse av de involverade banorna i sjukdomen, kan vi finna något upstream, eller downstream fluctuate det inte med tidspunkt, eller annan dela upp i faktorer. Vi kan därefter framkalla en diagnostik testar som ger en bättre readout.

Illustration av en antikropp som används i en multiplex- analys - av Kateryna KonKateryna Kon | Shutterstock

Hur är det Michael J. Lura Fundament och Abcam arbetet tillsammans som upptäcker nya biomarkers för Parkinsons sjukdom?

Elnaz: Abcam och Michaelen J. Lura Fundament har varit funktionsdugliga tillsammans för nästan tio år. Samarbetssyftena att framkalla antikroppar för svår-till-avkänner uppsätta som mål i Parkinsons sjukdom.

För en tid sedan, utvidgades Abcam och MJFFS samarbeten till vår multiplex- plattform. Målet av denna särskilda studie var försök och bestämmer, om vi kan reta ut något av det mer fin pekar på neuroinflammation. Till exempel är det kroniskt kontra akut? Finns det några genus-närmare detalj delar? Kan vi använda serumen tar prov som den surrogat- readouten för vad går på i CSF?

Forskningen använder Abcams den FirePlex plattformen, som är en multiplex- analys, som består av en inre biomarkerutvecklingsplattform och inre antikroppar. Detta gör det ett egentligen unikt att bearbeta för att bygga exakt vad är nödvändig.

Det har varit ett egentligen kollaborativt försök var vi tog återkoppling från forskarna på MJFF, som möjliggör vårt analyslag för att framkalla en omfattande neuroinflammationpanel.

Nicole: Jag skulle något att säga som den största fördelen till detta partnerskap är hur kollaborativt den är. Det var en koppla ihop av upprepningar, och ett raddaarbete tillsammans som raffinerar, vad var redan in, förlägger.

Hur fungerar den FirePlex plattformen?

Elnaz: FirePlex teknologi framkallades på MIT omkring tio år sedan som använder en metod av photolithography för att polymerisera flytande, FIXERAR in i bioinertpartiklar. FirePlex startade ut som en multiplex- nucleic syra-baserad upptäcktsplattform och att använda vår sakkunskap för i-huset antikropputveckling som vi har utvidgat in i framkallning av multiplex- immunoassays som väl.

Högra nu, har vi två immunoassayalternativ; en, som planläggs för att avskärma, och är inkörd 384 som brunnen formaterar i en rättfram automatable workflow. Understödja är en plattform är inkörd 96 som brunnen pläterar formaterar, och planläggs för biomarkerupptäckt. Dessa multiplexöverförde analyser planläggs specifikt för, när du inte vet nödvändigtvis att vad du söker efter och, du önskar att se en bred uppsättning av upptäckt spänner.

Målet av den FirePlex teknologin är ganska enkelt: att ge en teknologiplattform, som möjliggör upptäckten av biomarkers och för att verifikationsstudier ska vara buret använda som ut är litet, ta prov matar in.

Vi vet att det inte är möjligheten som frågar clinicians att leverera hundratals microliters eller milliliters av tar prov för precis en projekterar när det finns projekterar hundratals att en specifik cohort är pröva att tilltala med en finite volym av tar prov. Därför och att vara kompetent att stötta inskränkt ta prov matar in och stillar för- biomarkerstudier, utan att tömma ut som är dyrbart, tar prov var livsviktigt.

Vara kompetent att fungera direkt från biofluids without ta prov analys är också viktigt, därför att den extra variabler för hjälpmedel inte introduceras som skapar kulturföremål i analysen.

Nästan alla våra paneler har informerats av återkoppling från våra kollaboratörer. Vi funderare, att denna är viktig, därför att vetenskap inte händer i en dammsuga utan, är en riktigt kollaborativ strävan.

Vad har du funnit så långt?

Elnaz:  Vi sökte efter protein, och microRNAbiomarkers, som kan hjälp, gör åtskillnad mellan folk utan Parkinsons från de med sjukdomen. Från immunoassaysna identifierade vi några individanalytes som kan vara av intresserar.

Baserat på förberedande åtgärdstudierna, tror vi att neuroinflammationen kunde ge en bra biomarker för Parkinsons sjukdom. Vi ska behov vidare att trimma paneldesignen, och att göra några ändringar till uppsätta som mål oss inkluderar. Vi ska också rimlig splittring panelerna in i kickexpressers och låga expressers vidare för att förhöja mätningen av de analytes.

Från microRNAsidan I-funderare är det intressant att vi ser anrikningen av neural-närmare detalj mikroRNAs i serumen. Det är ett nätt bra inre godkännande att du ser något jämnt av kommunikationen mellan dessa olika matriser. Vi har ännu att finna ut vad som är denna hjälpmedel.

Vi förutser att den smala hjälpen för styrkan för RNAordnande i viss följddata besegrar och informerar en olik paneldesign.

Illustration av RNA för RNAordnande i viss följd - vid ktsdesignktsdesign | Shutterstock

Gör hur tätt du funderare som oss var till att producera en färdig uppsättning av biomarkers, som fungera hjälp diagnostiserar och informerar behandlingen och prognosen av Parkinsons sjukdom?

Nicole:  Vi är mer nära, än vi har någonsin varit. En av saker att drösen detta arbete är utvecklingen av tålmodiga cohorts och deltagande av tålmodig i forskning.

Vi har store modellerar för Parkinsons sjukdom, men vi behöver att förstå vad går på med verkliga livet, människatålmodig. Detta är därför Michaelen J. Lura Fundament och andra grupper investerar i utvecklingen av tålmodiga cohorts och samlar en information om radda på tålmodina och deras kliniska tecken.

Vi övervakar också tålmodig longitudinally, så att vi kan observera att sjukdomfortgången och att söka efter ändringar i biofluid tar prov för att se, om det finns en korrelation mellan olika readouts, den lika neuroinflammationen och den statliga sjukdomen.

Vi sätter ett enormt försök in i att profilera dessa tålmodig, genom att se skillnader i DNA, RNA, lipids, upphetsas häften och andra variabler för att förstå Parkinsons sjukdom, fortgång av sjukdomen och sjukdomheterogeneity. Det är antagligen inte ett ting, som går berättar oss att huruvida du har Parkinsons eller inte, det går att vara detta molekylära häfte som endera förhöjningar eller dina minskningar riskerar.

Elnaz: Idén av ett multiomic häfte är något, som har tagit en stund som ska accepteras, bara I-funderare som vi är nu startas att se den som ett standart och som accepterar för att att närma sig till att identifiera biomarkers.

Vad alla känner igen, är att stunder, till exempel gör proteinbiomarkers ett enormt jobb av att indikera närvaroen av bestämt villkorar, kan de för att inte vara kompetent att indikera byggnadsställningen av en särskild sjukdom eller graden av befordran eller strängheten, och så vidare. Kombinera gillar saker lipids, eller genomic markörer som hopefully ska förminskar också, sannolikheten av misdiagnosis.

Vad ser det nästa året likt för PD-forskning?

Nicole: Att få denna profilera information från några av våra cohorts går är högt informativt, bestämt från tålmodina som vi spårar longitudinally. Att se tar prov från dessa tålmodig, och att se, om det finns någon blytak att vi kan därefter, flyttning med går framåtriktat att vara enormt.

Var kan avläsare finna mer information?

Om Dr. Nicole Polinski

Headshot av Dr. Nicole Polinski - ett intervjuoffers-Nicole tjänade en kandidatexamen i biologi från den Kalamazoo högskolan och en doktorat i neuroscience från Michiganuniversitetar. Hon föregående forskning fokuserade på att karakterisera och att förbättra genterapi i den åldriga hjärnan för bruk i ålder-släkta neurodegenerative sjukdomar liksom Parkinsons.

Förutom henne erfara att forska Parkinsons sjukdom, har Nicole förespråkat också för investering i neuroscience- och Parkinsons sjukdomforskning på Capitol Hill med samhället för neuroscience- och MJFFS offentlig policyprogram.

På MJFF Nicole rättor som det Preclinical bearbetar, och Preclinical modellerar portföljar, var hon fungerar med akademiska grupper, avtalar forskningorganisationar och farmaceutiska partners för att göra fundamentets försök lättare att frambringa, karakteriserar och fördelar brett romanen som forskning-möjliggör bearbetar för Parkinson'sens gemenskaperna för drogutveckling och grundforskning.

Om Dr. Elnaz Atabakhsh

Headshot av Dr. Elnaz - ett intervjuoffers-Elnaz tjänade heder B.Sc i Biochemistry från universitetar av Ottawa och en Ph.D. i Biochemistry från universitetar av västra Ontario. Hon gick därefter på endoktors- gemenskap på den Massachusetts allmänt sjukhuscancern centrerar, före att sammanfoga Abcam.

Hon forskning har fokuserat på avreglering av signalerandeprogram i cancerutveckling och fortgång, såväl som mekanismen, som epigenetic modulatorer främjar vid, kopierar numrerar variation i cancer.

I henne är strömrollen som den höga produktchefen för Multiplex analyser på Abcam, Elnaz ansvariga för att forma visionen för produktutveckling, commercialization, och samarbete projekterar släkt till den multiplex- analysportföljen.