Sommaire: La forme d’un ensemble spécifique de protéines diffère dans le liquide céphalo-rachidien des patients atteints de la maladie de Parkinson par rapport à ceux sans maladie neurodégénérative.
La source: ETH Zurich
Des chercheurs de l’ETH Zurich ont découvert qu’un ensemble de protéines a des formes différentes dans le liquide céphalo-rachidien d’individus en bonne santé et de patients atteints de la maladie de Parkinson. Ceux-ci pourraient être utilisés à l’avenir comme un nouveau type de biomarqueur pour cette maladie.
De nombreuses maladies humaines peuvent être détectées et diagnostiquées à l’aide de biomarqueurs dans le sang ou d’autres fluides corporels. La maladie de Parkinson est différente : à ce jour, aucun biomarqueur de ce type n’est utilisé en clinique pour indiquer cette maladie neurodégénérative.
Une équipe dirigée par la professeure Paola Picotti de l’ETH Zurich pourrait désormais contribuer à combler cet écart. Dans une étude qui vient d’être publiée dans la revue Biologie structurale et moléculaire de la natureles chercheurs présentent 76 protéines qui pourraient servir de biomarqueurs pour la détection de la maladie de Parkinson.
Structure protéique différente
Ce qui rend cette étude spéciale, c’est que si les protéines biomarqueurs potentielles se trouvent chez les individus sains et malades, leurs molécules sont présentes sous différentes formes (ou structures) dans chacun des deux groupes. Ce n’est pas la présence de certaines protéines qui indique la maladie, mais plutôt la forme qu’elles ont prise.
C’est la première fois que des scientifiques ont montré qu’une analyse des structures de toutes les protéines d’un fluide corporel peut identifier des biomarqueurs potentiels de maladies.
La prochaine étape consistera à tester minutieusement les marqueurs trouvés et à les vérifier en utilisant de plus grands groupes de patients. Cela signifie que ces candidats ne sont pas encore disponibles pour les diagnostics cliniques.
“Mais d’après ce que nous avons vu jusqu’à présent, ils sont en fait un indicateur très fort de la maladie. Je suis donc convaincu que cette idée de biomarqueurs structuraux se confirmera », déclare Natalie de Souza, scientifique senior dans le groupe de Paola Picotti et l’un des co-auteurs de l’étude.
Mesurer les changements structurels
Dans leur étude, les chercheurs de l’ETH Zurich ont examiné le liquide céphalo-rachidien de 50 personnes en bonne santé et de 50 patients atteints de la maladie de Parkinson. L’échantillon de matériel leur a été fourni par des cliniciens néerlandais.
Pour rechercher des biomarqueurs, les scientifiques ont utilisé une méthode spécifique de mesure du protéome (c’est-à-dire la totalité de toutes les protéines d’un échantillon), appelée LiP-MS, qui peut mesurer les changements structurels des protéines et révéler où se situent exactement les changements.
Les mesures conventionnelles du protéome ont tendance à n’enregistrer que les différents types de protéines et leurs quantités, mais pas les changements structurels.
Étant donné que la structure des protéines est étroitement liée à leurs fonctions (ou, en fait, à leurs dysfonctionnements), les chercheurs ont émis l’hypothèse que les personnes atteintes de la maladie de Parkinson et les personnes en bonne santé présenteront différentes formes de certaines protéines.
La présente étude marque la première fois que les chercheurs ont appliqué avec succès la méthode à une maladie.
Aiguiser davantage l’analyse
Dans les étapes suivantes, les chercheurs veulent encore améliorer la méthode LiP-MS pour amplifier le signal du biomarqueur et ainsi augmenter la sensibilité avec laquelle la maladie peut être détectée.
De plus, les scientifiques aimeraient tester les nouveaux biomarqueurs pour évaluer avec quelle précision ils détectent la maladie de Parkinson ou s’il pourrait y avoir un chevauchement avec d’autres maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer.
À l’avenir, les chercheurs souhaitent également utiliser leur méthode pour déterminer les sous-types de la maladie de Parkinson et faire des prédictions plus précises sur l’évolution de la maladie.
Les diagnostics cliniquement utiles auxquels cela pourrait conduire sont encore incertains. De Souza estime qu’une future stratégie de test pourrait être basée sur des anticorps qui distingueraient les structures protéiques saines et malades. L’utilisation régulière de spectromètres de masse dans un cadre clinique est en principe possible, dit-elle, mais serait un grand défi.
Voir également
À propos de cette actualité de la recherche sur la maladie de Parkinson
Auteur: Bureau de presse
La source: ETH Zurich
Contact: Service de presse – ETH Zurich
Image: L’image est dans le domaine public
Recherche originale : Accès fermé.
“Analyse globale in situ du protéome structurel chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson pour identifier une nouvelle classe de biomarqueurs» par Marie-Thérèse Mackmull et al. Biologie structurale et moléculaire de la nature
Résumé
Analyse globale in situ du protéome structurel chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson pour identifier une nouvelle classe de biomarqueurs
La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative répandue pour laquelle des biomarqueurs robustes sont nécessaires. Étant donné que la structure des protéines reflète la fonction, nous avons testé si l’analyse globale et in situ des changements structurels des protéines fournit un aperçu de la physiopathologie de la MP et pourrait éclairer un nouveau concept de biomarqueurs structurels de la maladie.
À l’aide d’une protéolyse limitée–spectrométrie de masse (LiP–MS), nous avons identifié 76 protéines structurellement modifiées dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) d’individus atteints de MP par rapport à des donneurs sains.
Ces protéines étaient enrichies dans des processus mal régulés dans la MP, et certaines protéines ont également montré des changements structurels dans les échantillons de cerveau de la MP.
Les informations structurelles sur les protéines du LCR ont surpassé les informations sur l’abondance dans la discrimination entre les participants en bonne santé et ceux atteints de MP et ont amélioré les performances discriminatoires des mesures du LCR de la protéine α-synucléine caractéristique de la MP.
Nous présentons également la première analyse de la variabilité interindividuelle d’un protéome structurel chez des individus sains, identifiant les caractéristiques biophysiques des régions protéiques variables.
Bien qu’une validation indépendante soit nécessaire, nos données suggèrent que des analyses globales du protéome structurel humain guideront le développement de nouveaux biomarqueurs structurels de la maladie et permettront la génération d’hypothèses sur les processus pathologiques sous-jacents.
