LKEko proenkefalina Huntington premotor gaixotasunaren biomarkatzaile gisa

Artikuluaren izenburua hau da: Bizkarrezur-muineko likido zerebro-bizkarrezurrarraren proenkefalinak atrofia estriatala aurreikusten du Huntingtonen gaixotasunean diagnostiko motor klinikoa egin baino hamarkada batzuk lehenago. Mena, [00:01:00] zorionak zure artikuluagatik, eta mila esker gaur gurekin bat egiteagatik.

Mena Farag doktorea: Eskerrik asko gonbidapenagatik eta Movement Disorder Society podcastean parte hartzeagatik, Eduardo.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Beraz, zure artikuluan murgildu aurretik, zer da proenkefalina eta nola lotuta dago Huntington gaixotasunaren patofisiologiarekin?

Mena Farag doktorea: Beraz, badakigu klinikoki Huntingtonen gaixotasuna mugimendu-narriadura progresiboaren, gainbehera kognitiboaren eta asaldura neuropsikiatrikoaren sailkapen gisa aurkezten dela, adinarekin hasten dena, normalean helduaroaren erdialdean. Hala ere, banakako aldakortasun handia eta maila neuropatologikoan, Huntingtonen gaixotasuna eskualdeko neuroendekapen selektibo goiztiar gisa definitzen da.

Estriatoak eta neurona bizkartsu ertainak dira neurona-populaziorik zaurgarriena dutenak. Eta estriatoaren atrofia gaixotasunaren irudi bidezko aurkikuntza eta post mortem aurkikuntza koherenteenetako bat da lehen aldiz. Eta estriato honen barruan, zeharkako bideko neuronak bereziki zaurgarriak dira. Neurona hauek [00:02:00] ez dira soilik beren fenotipo GABAergikoagatik ezaugarritzen, baita entzefalinatik eratorritako neuropeptidoen adierazpenagatik ere.

Beraz, proentzefalina, edo PENK, entzefalinen aitzindaria da eta oso aberastua dago zeharkako bidean, estriatuaren globus pallidus-era proiektatuz, eta bai animalien bai gizakien transkripzio-datuek erakusten dute PENK espresioa gongoil basaletan kontzentratzen dela eta horrek zirkuitu estriatalarekiko espezifikotasun biologikoa babesten duela. Eta lan honen aurretik, post mortem ikerketek eta Huntington-ek entzefalina edukia murriztua erakutsi dute gongoil basaleko nuklidoetan zehar, eta horrek iradokitzen du entzefalina adierazten duten neuronen galera disfuntzionala goiztiarra egon daitekeela. Eta aurkikuntza hauek benetan arrazoibide mekanistiko sendoa ematen dute PENK HD-n estriatalaren ahultasunaren biomarkatzaile hautagai gisa erabiltzeko.

Azken bost urteotan zeharkako ikerketak egin dira, eta horiek erakutsi dute PENK fidagarritasunez kuantifikatu daitekeela bizkarrezur-muineko likidoan, eta hori da LKEan. [00:03:00] PENK kontzentrazioak etengabe murrizten dira Huntingtonen gaixotasunean, eta murrizketa horiek errepikatu egin dira kohorte independenteetan zehar, eta horrek gaixotasunaren fasearen biomarkatzaile gisa duen eginkizuna babesten du.

Eta neurologian, beste gaixotasun neurodegeneratibo batzuekin alderatuta, LKEko PENK mailak baxuagoak ziren Huntington gaixotasuna zuten pertsonengan, ez bakarrik kontrol taldearekin alderatuta, baita beste gaixotasun neurodegeneratibo batzuekin ere, hala nola Parkinson, Alzheimer eta ELA. Eta, garrantzitsuena, PENK kontzentrazio txikiago hauek gaixotasunaren zamarekin eta aldaketa-motorrekin korrelazionatzen direla frogatu da, eta horrek ere HDren patologian duen garrantzi biologikoa babesten du.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Beraz, badirudi biomarkatzaile ideal baten frogak dituzula. Espezifikoa da, biologiarekin lotuta dago. Denborarekin aldatzen da. Aldaketa klinikoekin korrelazionatuta dago eta horixe da zure ikerketak frogatzen saiatzen dena, biomarkatzaile espezifikoagoa den ala ez.

Eta zure ikerketan zure hipotesia da Huntington gaixotasuna duten pertsonengan edo, oro har, neuroendekapenean erabili diren neuroharizpien kate arineko beste neuroendekapen markatzaile batzuk baino espezifikoagoa izan daitekeela [00:04:00]. Eta hori ere alderatzen duzu erresonantzia magnetikoaren irudian eta Huntington gaixotasunaren estadifikazio biologikoan izandako progresioarekin.

Azalduko al diguzu zertxobait gehiago hipotesiari eta ikerketa honen emaitzei buruz?

Mena Farag doktorea: Beraz, orain arteko ikerketek hori nahiko itxaropentsua izan dela adierazten duten arren, hutsune garrantzitsu batzuk egon dira. Aurreko ikerketak, neurri handi batean, zeharkakoak izan ziren. Kohorte nahiko txikiak edo nagusiki klinikoki agerikoak zituzten, eta, egia esan, ez zuten aztertu ea LKEko PENK longitudinalki aldatzen den edo eskualdeko garuneko atrofiarekin erlazionatzen den. Eta, bereziki, LKEko PENK-en benetako espezifikotasun neuroanatomikoa ez zen probatu estriatalaren neuroendekapenaren markatzaile gisa. Beraz, ikerketaren helburua LKEko proenkefalina ebaluatzea izan zen, HD goiztiarraren biomarkatzaile biologiko gisa, bereziki hasieratik urrun dagoen HD heldu gazteen ikerketa-kohortean arreta jarriz.

Beraz, LZBko PENK kontzentrazioen eta eskualdeko neuroendekapen espezifikoaren arteko zeharkako eta longitudinaleko loturak ikertzea dugu helburu MRI estrukturala erabiliz. Beraz, gure hipotesi nagusia zen LZBko PENK kontzentrazio baxuagoak ondorengo garuneko atrofiarekin lotuta egongo zirela, batez ere estriatuan.

Eta, zuk esan bezala, PENKekin lotutako egitura-elkarteen eskualde-ereduak beste biofluido-biomarkatzaile batzuekin behatutakoekin alderatu nahi izan genituen, gaixotasunekin lotutako talde-desberdintasunak erakutsi zituztenekin, batez ere neurozuntz-argiarekin, badakigulako neuroaxoi-lesio globalagoa eta orokortuagoa islatzen duela.

Eta estadifikazioaz eta lan honek estadioen estratifikazioan eta entsegu klinikoen diseinuan duen garrantziaz hitz egiten dugu. Beraz, puntu ona izan liteke HD Estadifikazio Sistema Integratua edo HD ISS aurkeztea, [00:06:00] lan honen garrantziaren oinarrian dagoen funtsezko esparrua baita.

Tradizionalki, HDren estadifikazioa fenotipo klinikoetan oinarritu izan da, beraz, gaixotasun pre-agerikoa eta agerikoa bereiziz. Eta hau klinikoki erabilgarria den arren, ikuspegi honek ez du benetan jasotzen garatu diren sintomen aurretik dagoen azpiko progresio biologikoa. Beraz, HD ISS garatu zen muga horri aurre egiteko, HDren historia naturala jarraipen osoan zehar jasotzen duen ebidentzian oinarritutako esparru bateratuagoa eskainiz. Beraz, lau etapa daude HD ISSn eta artikulu honetako lanak funtsean zero etapan dauden HD Gazte Helduen Ikerketako parte-hartzaileak barne hartzen ditu, besteak beste. Geneen hedapenaren eramaileak ziren parte-hartzaileak, penetrantzia osoa zutenak, baina aldaketa biologiko detektagarririk gabe.

Lehen fasea patologiaren biomarkatzaileen ebidentziaren bidez definitzen da, eta zehazki IAM [00:07:00] datako atrofia izeneko MRI neurri bolumikoen bidez sailkatzen da, eta bigarren faseak zeinu motor eta kliniko sotilen agerpena jasotzen du, zeinu kognitiboak, eta hirugarren faseak gainbehera funtzionala islatzen du. Eta une honetan entsegu kliniko askok HD ISS bigarren eta hirugarren fasean dauden parte-hartzaileak biltzen dituzte.

Eta beraz, gaixotasun goiztiarra. Eta lan honen zati handi bat eta HD heldu gazteen ikerketarako lanaren zati handi bat, premisa osoa da kohorte goiztiarretan aldaketa biologiko goiztiarrenak jarraitzea, eta horiek potentzialki erabil daitezke saiakuntza prebentiboen diseinua informatzeko.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Laburpen bikaina da hori, eta oso interesgarria da zure ikerketa gaixotasun-prozesuaren hasierako faseetan dauden kohorte interesgarri hauetan zentratzea. Azterketa-kohorteei eta ikerketa honetan erabili dituzun metodoei buruz gehiago esan al diezagukezu?

Mena Farag doktorea: Noski. HD Gazte Helduen Ikerketa Huntington gaixotasunaren genearen hedapena daramaten eta, batez beste, aurreikusitako diagnostiko kliniko motorretik 20 urte ingurura dauden heldu gazteen behaketa-kohorte longitudinal bat da. Eta kontrol-talde kaltetu gabeekin parekatu ziren, adinaren, sexuaren eta hezkuntza-mailaren aldetik oso parekatuta.

Eta, egia esan, ikerketa Sarah Tabrizi irakasleak sortu eta zuzendu zuen, eta 2017an hasi zen. Eta orain arte bi denbora-puntu izan dira. Hirugarren denbora-puntua duela gutxi amaitu dugu. Eta lehenengo eta bigarren bisitaren arteko tartea gutxi gorabehera lau urte eta erdikoa izan zen.

Eta beraz, kohortea oso fenotipizatuta dago. Beraz, ebaluazio multimodalak barne hartu zituen, besteak beste, biofluidoak, odolaren eta bizkarrezur-muineko fluidoen laginketa. Beraz, hiru Teslarekin, MRI azterketa klinikoa, proba kognitiboak eta profil neuropsikiatrikoak. Eta lau urte eta erdian, 103 parte-hartzaile izan ditugu jarraipenerako, eta 23 parte-hartzaile berri ere errekrutatu ditugu. Eta metodoei dagokienez, batez ere, artikulu honetan [00:09:00] batez ere irudietan oinarritutako biofluidoen analisia da. Beraz, garunaren egitura aztertzeko, garun osoko voxeletan oinarritutako morfologia geometria erabili genuen, VBM bezala ezagutzen dena.

Eta hau da, benetan, intereseko eskualdeak aldez aurretik hautatu beharrean, ikuspegi honek materia gris eta zuriaren bolumena garun osoan zehar ebaluatzeko aukera ematen digu ikuspegi inpartzial batean. Eta garuna materia gris, materia zuri eta bizkarrezur-muineko fluidoetan segmentatzea dakar. Eta metodo finkatuak erabiltzen ditugu, EBM metodoak, subjektuaren aldaketa denboran zehar garunean kuantifikatzeko.

Eta voxel mailan, funtsean, ehunen hedapen edo uzkurdura lokalaren mapak ikusteko aukera ematen digu lehenengo denbora-puntuaren eta bigarren denbora-puntuaren artean, neuroendekapena noiz gertatzen ari den eta zein tasatan identifikatzeko. Eta gero, lehenengo denbora-puntuko oinarrizko fluido-mailak probatu genituen LKEan eta baita plasman eta LKEan ere (NfL). Eta horiek erabiltzen ditugu [00:10:00] atrofiaren espazio-eredua eta magnitudea non aurkitu ziren aurreikusteko. Eta hau adinaren, sexuaren, eskaneoen arteko denbora-tartearen eta gaixotasunaren zamaren arabera egokitu genuen. Beraz, puntu nagusia ez da galdetzen ari garela talde hauek une bakarrean non desberdintzen diren, baizik eta galdetzen ari garela garuneko non gertatzen den t arazoaren galera denboran zehar eta oinarrizko biofluidoen biomarkatzaileek galera horren espazio-eredua eta magnitudea aurreikus dezaketen.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Eta biomarkatzaile hauek atrofiaren eredu anatomikoa erakutsi zuten eguna erresonantzia magnetikoan.

Mena Farag doktorea: Beraz, ikerketaren aurkikuntza nagusia izan zen oinarrizko LKEko PENK-ak garuneko atrofia sendo iragartzen zuela, nagusiki estriatal edo espazial ereduarekin; zehazki, oinarrizko LKEko PENK kontzentrazio baxuagoak materia gris longitudinalaren galera handiagoarekin lotuta zeuden, bai nukleoan bai putamenean, bi aldeetan, eta dagokien materia zuriaren aldaketekin, ondoko estriatal inguruko materia zurian. Eta lotura hauek esanguratsuak izaten jarraitzen dute [00:11:00] gaixotasunaren zama doitu ondoren ere, eta horrek adierazten du PENK-ek adinaz eta CAG errepikapen luzeraz haragoko informazioa ematen duela, eta badakigu horiek direla Huntingtonen progresioaren eragile ezagunak.

NfL-k profil espazial nahiko desberdina erakutsi zuen bitartean, oinarrizko LKEko neurozuntz argi-kontzentrazio altuagoak materia zuriaren aldaketa global eta zabalak eta materia gris kortikalaren aldaketa lausoak aurreikusteko modukoak ziren. Bereizketa hau NfL-ri buruz biologikoki dakigunarekin bat dator.

Badakigu NfL proteina axoi estrukturala dela eta neuroaxoien lesio globala islatzen duela, PENK, berriz, estriatalaren patologiarekin lotuta dagoela dirudi. Oso interesgarria izan zen, halaber, gaixotasunaren hasierako fase hauetan LKEren eta plasmako NfLren arteko desberdintasun batzuk ikusi genituela.

Eta analisiari dagokionez, oinarrizko plasmako NfL nolabait garuneko bolumen-galeraren eredu mugatuago batekin lotu zen [00:12:00], kortexeko materia griseko multzo txikietara mugatuta, eta hori nahiko desberdina zen LKEko NfL-rekin ikusten dugunarekin alderatuta. Eta aurkikuntza honek bereziki iradokitzen du agian plasmako NfL LKEko NfL baino sentikortasun gutxiagokoa izan daitekeela hasieratik urrun dauden kohorte hauetan neuroendekapenezko aldaketa goiztiarrak detektatzeko.

Baina hala ere, oraindik ere badu erabilgarritasuna eta erabilera NFL-n testuinguru honetan.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Beraz, aipatu duzun bezala, prozesu apur bat desberdinen biomarkatzaileak dira. Bat espezifikoagoa, neurona estriatalekin lotura gehiago duena. Bat orokorragoa, neuroaxoien kaltea islatzen duena. Nola eman dezakete biomarkatzaile hauek patofisiologiari eta neuroendekapenezko prozesuei buruzko informazioa hasierako faseetan?

Proentzefalina erabili beharko genuke? Biak erabili beharko genituzke informazio osagarria izateko? Zer iruditzen zaizu bi biomarkatzaileen erabilera?

Mena Farag doktorea: Galdera ona da hori, eta biomarkatzaile lehiakorrak direla pentsatu beharrean [00:13:00], uste dut gaixotasun-prozesu osagarriak islatzen dituztela. Beraz, PENK estriatalaren neurona-ahultasun espezifikoaren seinale bat da gehiago, NfL-k neurona-axoi-lesio zabalagoa jasotzen duen bitartean. Eta gaixotasunaren estadioa aztertu genuenean, kohortea nolakoa zen nagusiki zero estadioan zientzia klinikoa baino lehen, hartzaile-operadorearen kurbak egin genituenean PENK-en sentikortasuna aztertzeko. Funtsean, alderatzen ari ginen ea LKEko PENK antzekoa den edo NfL baino hobea izan zitekeen bi etapa hauen artean bereizteko. Eta badakigu lehen etapa estriatalaren edo putamenaren atrofia-galeraren inplikazioaren ebidentziaz definitzen dela, eta horrek koordinatzen du.

Beraz, biologikoki intuitiboa litzateke PENK bezalako biomarkatzaile estriatalki aberastuak trantsizio honetan sartzea. Eta hori egin genuenean, erakutsi genuen PENK NfL baino hobea zela lehen fasea zero fasetik bereizteko. Eta [00:14:00] bi biomarkatzaileak konbinatu zirenean, hobekuntza apala egon zen errendimendu bereizgarri honetan.

Beraz, oro har, uste dut HD-ren erronka nagusietako bat dela, sintoma motorrak agertzen direnerako, galera neuronal estriatal nabarmena eta ia itzulezina egon daitekeela, eta seinale klinikorik ez dagoenean, adibidez, zero eta lehen faseetan, gaixotasunaren jarraipena neurri biologiko objektiboen araberakoa dela.

Eta hor sartzen dira biomarkatzaile biologikoak eta neuroirudi bidezkoak. PENK-ek potentzial berezia du testuinguru honetan, estriatalaren neuronen osotasuna islatzen duelako eta etorkizuneko estriatalaren atrofia iragar dezakeelako. Uste dut NfL-k eta PENK-ek konbinatuta Huntington gaixotasunaren hasierako aldaketa errepikakor hauen irudi ñabarduratsuagoa eta biologikoki oinarrituagoa eskaintzen dutela.

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Horrek hurrengo galderara garamatza. Beraz, ulertzen dut Huntingtonen estadifikazio biologikoaren sistema, zero estadioaren eta sintomarik ez dagoen neuroendekapenaren ebidentziaren arteko progresioa, hau da normalean MRI bidezko erabilera frogatua, eta ulertzen dudanez, ez da zein biomarkatzaile sartzen diren estadifikazio sistema honetan. Beraz, etorkizuneko entsegu klinikoei dagokienez, nola uste duzu zure ikerketaren emaitzek eta, oro har, NfL eta proenkefalina eta beste biomarkatzaile heze potentzial batzuek, nola uste duzu lagunduko dutela entsegu klinikoen diseinuan? Nola uste duzu erabiliko direla zure emaitzak etorkizun hurbilean?

Mena Farag doktorea: Galdera ona da hori. Etorkizuneko prebentziozko entsegu klinikoen diseinuaren plangintza moduko batetik abiatuta, eta esan bezala, egungo HD ISS irizpideek ez dituzte biomarkatzaile hezeak barne hartzen. Beraz, uste dut potentzialki potentziala dagoela HD ISS irizpideak zero eta bat faseetarako zabaltzeko, potentzialki sartu ahal izango genukeen tokiraino.

PENK eta NfL bezalako biomarkatzaile hezeak zero fasea gehiago estratifikatzeko eta azpibanatzeko [00:16:00] erabilgarriak izan litezke. Eta saiakuntza prebentiboen diseinuaren ikuspuntutik, arau egokituak izatea eta

Biomarkatzaile hauen datu populatuagoekin, estadifikazio aberastea izan genezake, eta hori erabilgarria izan liteke entsegu klinikoetarako hautagaiak errekrutatzeko. 

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Bikain. Bai. Eta uste dut duela gutxi albisteak haiengana iritsi direla. Komunikabide orokorretara eta uste dut Huntingtonen gaixotasuna prebentzioari dagokionez eta honek entsegu klinikoak aldatzen ari dela ziurrenik urrats batzuk aurrerago daudela terapia genetikoekin eta orain arte argitaratu diren beste ikerketa arrakastatsu batzuekin lotutako beste mugimendu-nahasmendu neurodegeneratibo batzuekin alderatuta. Nire galdera besterik ez, nora uste duzu doala Huntingtonen gaixotasunaren entsegu klinikoen etorkizuna? Eta nola ikusten duzu zure emaitzek hori informatzen? Eta zein izango dela uste duzu Huntingtonen terapiaren hurrengo aipagarriena?

Mena Farag doktorea: Bai, Huntingtonen gaixotasuna, terapia-paisaia nabarmen zabaldu da azken bost-10 urteetan [00:17:00]. Ikuspegi asko daude. Beraz, Huntingtonen gutxitzeaz gain, splicing modulatzaileak daude. Birusen bektore genetikoen terapia dago, eta, azkenaldian, CAG errepikapen somatikoen hedapena ere gaixotasunak aldatzeko terapien helburu gisa erabiltzen da, bidean daudenak bezala.

Uste dut egungo entsegu klinikoak bigarren fasean dauden bitartean, batzuk lehenengo fasean daudela, helburua eta itxaropena programa hauek hirugarren faseko entseguetara zabaltzea izango litzatekeela aurrerantzean. Eta, zorionez, gaixotasunak aldatzen dituzten entseguak erakunde arautzaileen bidez onartuta egongo dira. Baina uste dut hori guztia gertatzen ari den bitartean, etorkizuneko prebentzio-entseguen diseinuan pentsatzea oso garrantzitsua dela.

Sintomarik gabeko eta sintomarik gabeko kohorte klinikoetan gaixotasunaren progresioa prebenitu edo moteldu nahi badugu, hala nola HD ISS zero eta bat fasean dauden pertsonengan. Eta uste dut horretarako urratsak emateko. Hori da garrantzitsua den behaketa-ikerketa longitudinalak [00:18:00], heldu gazteen ikerketa bezalakoak, erakunde arautzaileek biomarkatzaileak ordezko amaiera-puntu gisa onar ditzaten, onura klinikoa aurreikusteko arrazoizko probabilitatea dutela uste baita.

Eta. Oso hasierako fase hauetan pentsatzen duzunean, ohiko amaierako puntu klinikoetan, hala nola, UHDRS konposatua, gaur egun amaierako puntu gisa erabiltzen dena. Bigarren eta hirugarren faseko egungo entsegu klinikoetan, entsegu horiek ez dira garrantzitsuak zero eta bat faseetarako, zeinu klinikorik ez dagoenean.

Eta hor dira benetan garrantzitsuak biomarkatzaile objektiboak, hala nola biofluidoak, biomarkatzaileak eta neuroirudi markatzaileak. 

Eduardo de Pablo-Fernandez doktorea: Mila esker. Uste dut paisaia oso itxaropentsua dela Huntington gaixotasunaren ikerketarako datozen urteetan. Mila esker Mena, gaurko denboragatik. Mena Farag izan dut UCL Queen Square Neurologia Institutukoa, Huntington Gaixotasunen Zentrokoa.

Espero dut podcasta interesgarria iruditzea eta irakurle guztiak animatuko nituzke [00:19:00] Movement Disorders Journal aldizkarian argitaratutako artikulu osoa irakurtzera. Agur oraingoz.

Mena Farag doktorea: Eskerrik asko. [00:20:00]