חוקרים אומרים שפריצת דרך זו עשויה להוביל לאסטרטגיות מניעה יעילות יותר ולטיפולים עתידיים.
במחקר שפורסם לאחרונה ב אלצהיימר ודמנציהחוקרים הקימו את החתימה של חומצה מיקרו-ריבונוקלאית בסרום (miRNA) במחלת אלצהיימר (AD). הם גם חקרו miRNAs שיכולים לחזות את המעבר מפגיעה קוגניטיבית קלה (MCI) למחלת אלצהיימר (AD).
רֶקַע
מחלת אלצהיימר היא מחלה נוירודגנרטיבית המאופיינת בירידה קוגניטיבית מתקדמת. זיהוי AD בשלבים מתקדמים מוביל לתוצאות טיפול גרועות. לפיכך, נדרשות טכניקות אבחון חדשות כדי לזהות אנשים בשלב מוקדם של MCI (EMCI) או MCI בשלב מאוחר (LMCI) ולחזות את ההמרה שלהם ל-AD.
כלי האבחון הנוכחיים הם פולשניים ויקרים. מיקרו-RNA הם RNA קצרים ולא מקודדים השולטים על פרוטאוסטזיס ברמת המערכת. הם סמנים ביולוגיים פוטנציאליים זעיר פולשניים וזולים עבור AD. MicroRNAs יכולים להשפיע על מטרות mRNA מרובות, לפעול בפרקריני ולהשתתף בתקשורת בין איברים. יתר על כן, מולקולות אלו יציבות מאוד בסביבות ללא תאים ועמידות בפני מחזורי הפשרה-הקפאה, מה שהופך אותן לרצויות מבחינה לוגיסטית בסביבה קלינית.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים חקרו את חתימות ה-miRNA של MCI מוקדם, MCI מאוחר ו-AD וקבעו אם החתימות מתואמות עם מצב מחלה קליני באמצעות סמנים ביולוגיים של AD.
חוקרים השיגו דגימות נסיוב ממשתתפי AD Neuroimaging Initiative (ADNI) כדי לנתח ביטוי מירנה. ריצוף RNA קטן ניתח דגימות סרום מ-803 מתוך 847 משתתפי ADNI, לא כולל דגימות באיכות ירודה. מבין 803 משתתפים, 272, 217, 149 ו-165 השתייכו לקבוצות EMCI, LMCI, AD וביקורת, בהתאמה. רגרסיות מעורבות ליניאריות ניתחו miRNAs שהתבטאו ב-95% או יותר דגימות עם לפחות עשר קריאות בכל דגימה.
מודלים של למידת מכונה (ML) בדקו את ה-miRNA עם גדלי אפקט משמעותיים בניתוח הרגרסיה. נתוני ה-ML כללו את מערכי הנתונים של האימון והבדיקה (שבר, 0.3). החוקרים הוציאו מ-miRNAs ללא כוח חיזוי, כלומר, אלה עם שטח מתחת לעקומת המאפיין-הפעלה המקלט (AUC) ≤0.5. עבור כל מצב, בחירת חמשת ה-miRNA הטובים ביותר הביאה ל-73 מועמדים. שיטת ML הפיקה את כל השילובים הפוטנציאליים של עד שלושה miRNAs עבור מועמדים אלה.
החוקרים השוו את ביצועי miRNA בסרום לערכי ADAScog13 וסמנים ביולוגיים פולשניים של AD בנוזל השדרה (CSF). בנוסף לרמות בטא עמילואיד וחלבון טאו פוספוריל ב-CSF, הם השוו את ציוני ה-Mini-Mental State Examination (MMSE). הם גם ניתחו נתונים פנוטיפיים מעקבים שסיפקו המשתתפים במשך 144 חודשים לאחר איסוף הדם. ניתוח Gene Ontology (GO) חקר את המסלולים הביולוגיים הנשלטים על ידי ה-miRNAs שזוהו במחקר הנוכחי.
תוצאות
חתימת ה-miRNA בסרום עבור AD כללה miR.98.5p, miR.142.3p ו-miR.9985 (AUC, 0.7). סרום miR.369.3p, miR.590.3p ו-miR.9985 זיהו EMCI (AUC, 0.7). שלושת ה-miRNA שהראו את הביצועים הטובים ביותר לזיהוי LMCI כללו miR.22.5p, miR.1306 ו-miR.4429 (AUC, 0.7). לגבי חיזוי AD, רמות Abeta והיחסים Abeta/tTAU או Abeta/pTAU181 בנוזל השדרה ובבדיקת MMSE עלו על חתימת ה-miRNA בסרום.
סרום miRs עבור MECI תפקד טוב יותר מאשר סמנים ביולוגיים של CSF (AUC מ-0.5 עד 0.6) ומבדיקת MMSE (AUC, 0.6). כדי לחזות LMCI, חתימת miR בוצעה בדומה לסמנים ביולוגיים של CSF (AUC, 0.7) ו-MMSE (AUC, 0.7). כדי לחזות המרת EMCI ל-AD, miR.18a.5p, miR.26b.5p ו-miR.125b.5p (AUC, 0.7) הפגינו טוב יותר מאשר סמנים ביולוגיים של CSF (AUC, 0.6). בזיהוי ממירי LMCI ל-AD, סרום miR.142.3p, miR.338.3p ו-miR.584.5p (AUC, 0.8) עלו על הסמנים הביולוגיים של נוזל המוח.
ADAScog13 העריך את ההמרה מ-MCI בשלב מוקדם למחלת אלצהיימר (AUC, 0.6) ו-LMCI-AD (AUC, 0.7) עם דיוק נמוך יותר מאשר חתימות ה-miRNA. שימוש בביטוי miR.532.3p ו-miR.1306.3p בסרום שיפר את הדיוק של חיזוי המרה מ-EMCI ו-LMCI ל-AD. שילוב ה-miRNAs לחיזוי EMCI עם נתוני MMSE שיפר במידה מתונה את הדיוק של זיהוי חולי LMCI (0.75 מ-0.71).
פרופילי ה-miRNA של EMCI, LMCI ו-AD מצביעים על מנגנונים מולקולריים נפרדים. MiRNAs המייצגים EMCI הראו קשרים ספציפיים עם זרחון חמצוני ופרופטוזיס. הממצאים תואמים מחקרים קודמים שהראו כי הפרעות באנרגיה ומטבוליזם של ברזל מתרחשים בשלב מוקדם בפתופיזיולוגיה של AD. בניגוד לכך, רק בחתימת ה-MCI בשלב מאוחר של miRNAs מצאו החוקרים מנגנונים המצביעים על איתות אינטרלוקין-17 (IL-17) ופגיעה בכלי הדם, הקשורים להתפתחות AD.
מַסְקָנָה
המחקר הראה כי ניתן להשתמש בחתימות ה-miRNA בסרום כסמנים ביולוגיים למחלת אלצהיימר ולחזות את המעבר מ-MCI ל-AD. שילוב של חתימות אלה עם מבחנים נוירופסיכולוגיים כמו MMSE יכול להגביר את הדיוק של חיזוי AD.
הממצאים מעוררים עניין ציבורי מאחר ששימוש ב-miRNA בסרום לאפיון פלח הסיכון של האוכלוסייה המזדקנת עשוי להפחית בדיקות פולשניות ויקרות. מחקר עתידי צריך לחדד ולאשר את החתימות הללו ולשלב אותן עם מדדי סקר קוגניטיביים.
