Pogrešno savijanje i zgrušavanje proteina, proces poznat kao agregacija, ključna je karakteristika koja se vidi u nekoliko neuroloških stanja, uključujući Alchajmerovu i Parkinsonovu bolest.
Ovi poremećaji uključuju formiranje malih, potencijalno štetnih struktura zvanih oligomeri, koji mogu poslužiti kao vredni indikatori za ranu dijagnozu. Međutim, oni su neverovatno mali i mnogo ređi od zdravih neagregiranih proteina. To otežava njihovo otkrivanje i precizno merenje.
U saradnji sa UCB Biopharma, istraživači iz grupe Horrocks Univerziteta u Edinburgu došli su do inovativnog rešenja nazvanog „povlačenje dvobojnog agregata sa jednim molekulom“, ili skraćeno STAPull.
Ova najsavremenija tehnika funkcioniše ispitivanjem proteina koji su imobilizovani (držani na mestu) i obeleženi različitim bojama pomoću specifičnih antitela za detekciju. Pažljivom analizom signala gde se ove boje preklapaju pomoću osetljivih mikroskopa, istraživači mogu da razlikuju i kvantifikuju agregirane proteine, dok isključuju pojedinačne, neagregirane.
Da bi ga testirali, naučnici su koristili alfa-sinuklein, protein povezan sa Parkinsonovom bolešću, i otkrili da STAPull može otkriti ove agregate u fiziološki relevantnim koncentracijama. Štaviše, STAPull nije ograničen na određenu vrstu uzorka, već se može primeniti na širok spektar uzoraka, uključujući biofluide od ljudi. Ova svestranost ga čini vrednim alatom u proučavanju proteinskih agregata povezanih sa različitim poremećajima.
Omogućavajući istraživačima da otkriju i kvantificiraju proteinske agregate, STAPull otvara nove mogućnosti za identifikaciju biomarkera koji se mogu koristiti za rano dijagnosticiranje ovih oslabljenih stanja, što bi moglo biti ključno u borbi protiv ovih bolesti.
Vodeći autor, dr Rebecca Saleeb, istraživačica Ladi Edith Volfson na Hemijskom fakultetu Univerziteta u Edinburgu, rekla je: „Trenutno se pacijentima dijagnostikuje neurodegenerativna bolest na osnovu njihovih simptoma, koji se pojavljuju kada je bolest uznapredovala i kada je došlo do nepovratnog oštećenja ćelija već nastao.
„U ovom radu predstavljamo alternativnu tehnologiju, STAPull, koja može otkriti neurodegenerativne bolesti u ljudskim biofluidima. Uzbuđeni smo što ćemo nastaviti da razvijamo ovu tehnologiju i istražimo da li ona može pomoći u pre-simptomatskoj dijagnozi.“
Vodeći autor, dr Ji-Eun Lee, postdoktorski istraživački saradnik na Hemijskom fakultetu Univerziteta u Edinburgu, rekao je: „Rana dijagnoza neurodegenerativnih bolesti je ključ za veći spektar mogućnosti lečenja, poboljšano dugoročno preživljavanje uz nezavisnost i poboljšano kvaliteta života. Naša nova tehnika, STAPull, poboljšala je detekciju, posebno za ranu fazu oligomernih vrsta, koje su potencijalno štetnije, ali se ne mogu otkriti trenutnim metodama. Uzbuđeni smo što možemo da primenimo ovu alatku za pomoć u ranoj dijagnozi neurodegenerativnih bolesti u širokom spektru uzoraka, uključujući biofluide od ljudi.“
Viši autor, dr. Mathev Horrocks, viši predavač biofizičke hemije i vođa tima Horrocks Lab, Univerziteta u Edinburgu, rekao je: „Ovaj rad je rezultat fantastične saradnje sa UCB Biopharma, koji su našem timu pružili stručnost i niz visoko specifična antitela. Koristeći ovaj pristup, sada smo u mogućnosti da direktno vizualizujemo agregate, kao i da identifikujemo proteine od kojih se oni sastoje. Ovo menja igru za buduće dijagnostičke pristupe i koristi prednosti mogućnosti otkrivanja pojedinačnih molekula.“
