Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Test PMCA szansą na diagnozowanie bezobjawowej fazy choroby Creutzfeldta-Jakoba
Po zażegnanej epidemii choroby szalonych krów w latach 90-tych, dzisiaj nadal odnotowuje się przypadki zachorowań na wariant choroby Creutzfeldta-Jakoba, vCJD. Tym razem źródłem zagrożenia są transfuzje krwi od dawców będących w przedklinicznej fazie choroby. Wyeliminowanie zakażonych preparatów krwiopochodnych, jak również zbadanie nieznanej jak dotąd liczby nosicieli prionów w populacji, może być możliwe dzięki opracowaniu metody diagnozującej przedkliniczną postać vCJD.

Pojawienie się choroby vCJD (wariant choroby Creutzfeldta-Jakoba) u człowieka związane jest z międzygatunkowym przeniesieniem prionów wywołujących pasażowalne encefalopatie gąbczaste, degenerujące układ nerwowy. Czynnikiem zakaźnym – prionami PrPSc –  są samoreplikujące białkowe patogeny, powstające w wyniku zmiany struktury drugorzędowej prawidłowego białka PrPC, powszechnie występującego u człowieka i innych wyższych ssaków.

W latach 90-tych ubiegłego wieku epidemia choroby szalonych krów w Europie Zachodniej wywołała serię zachorowań na vCJD u ludzi. Dzisiaj wciąż odnotowuje się nieliczne przypadki występowania vCJD. Tym razem źródłem zakażenia są transfuzje krwi od osób zainfekowanych vCJD, będących w bezobjawowej fazie choroby. W Wielkiej Brytanii odnotowano cztery przypadki przeniesienia vCJD przez przetoczenie koncentratu czerwonych krwinek od dawców, u których objawy choroby rozwinęły się od 17 miesięcy do 3,5 roku po oddaniu krwi, oraz jeden przypadek zarażenia przez podanie pacjentowi cierpiącemu na hemofilię preparatu czynnika krzepnięcia krwi VIII od dawcy, u którego vCJD rozwinęło się 6 miesięcy później. Światowa Organizacja Zdrowia WHO raportuje: „Nie ma zatwierdzonej wiarygodnej metody diagnozującej vCJD w fazie przedklinicznej”. Skala zagrożenia, jaką niesie ze sobą przetaczanie krwi i jej produktów, pozostaje zatem nieznana. We Francji kilka głównych ośrodków naukowych zostało zrzeszonych w opracowaniu metody detekcji prionów w fazie inkubacyjnej, dedykowanej przede wszystkim bankom krwi, producentom produktów krwiopochodnych i organom zdrowia publicznego.

 

Metoda opiera się na reakcji cyklicznej amplifikacji wadliwego składania białek (ang. Protein Misfolding Cyclic Amplification, PMCA), która pozwala na szybkie namnożenie cząsteczek prionów in vitro i pierwotnie właśnie po to została opracowana. Bazuje na sformułowanej przez Stanleya Prusinera i wyróżnionej Nagrodą Nobla w 1997 teorii prionów, która głosi, że białko PrPSc (białko inwazyjne) wymusza zmianę konformacji cząsteczki białka PrPC (białko prawidłowe, nieinwazyjne). Substratem reakcji PMCA są preparaty z PrPC, które inkubuje się z niewielką ilością PrPSc (Rys. 1). W odpowiednich warunkach zachodzi konwersja białek prawidłowych w jednostki zakaźne. Rosnące agregaty wadliwie złożonego białka są następnie rozrywane ultradźwiękami, co zwiększa dostępność cząsteczek prionów gotowych do kolejnych konwersji w kolejnym etapie. Powtarzając taki cykl kilkakrotnie, w szybkim czasie można otrzymać z całej użytej masy substratu jednostki inwazyjne.

 

Rysunek 1: Schemat metody PMCA [Źródło: opracowanie własne]

 

Celem przeprowadzonej serii testów było zoptymalizowanie warunków reakcji PMCA tak, by uzyskać wysoce wydajną amplifikację i specyficzną detekcję prionów odpowiedzialnych za chorobę vCJD. Testowano zarówno materiał zwierzęcy jak  i ludzki. Bez względu na źródło pochodzenia prionów, najlepsze rezultaty PMCA otrzymano wykorzystując owcze białka PrPC jako substrat reakcji. Wynika z tego, że homologia sekwencji aminokwasów PrPC i PrPSc pochodzących z różnych gatunków nie czynnikiem decydującym o powodzeniu reakcji in vitro.  Bez wątpienia sukcesem projektu było zidentyfikowanie inkubacyjnej fazy encefalopatii u testowanych owiec i makaków jawajskich. Wreszcie, dysponując ograniczoną ilością próbek ludzkich, udało się wykryć 3 na 4 dostępne w badaniu przypadki przedklinicznej postaci vCJD. Nie otrzymano fałszywie pozytywnych wyników w grupie kontrolnej.

Twórca metody PMCA, Claudio Soto z University of Texas z Houston, podchodzi do wyników testu z umiarkowanym dystansem. Według Soto, zbyt mała ilość dostępnych próbek ludzkich wyklucza wyciąganie konstruktywnych wniosków z doświadczenia, przynajmniej z części przeprowadzonej na ludzkim materiale. „Zrobili co mogli, dysponując niewielką ilością dostępnych próbek ludzkich”- mówi na łamach portalu alzforum.org. „Co czyni to doniesienie szczególnie ciekawym, to rezultat testów przeprowadzone na naczelnych. Wyniki pokazują, że możliwym jest wykrycie bezobjawowego stadium choroby prionowej.”.

 

Źródła

Lacroux C., Comoy E., Moudjou M.et al. Preclinical Detection of Variant CJD and BSE Prions in Blood. PLoS Pathog 2014, 10(6): e1004202. doi:10.1371/journal.ppat.1004202

 

http://www.jle.com/e-docs/00/04/5B/EA/vers_alt/VersionPDF.pdf

 

http://www.cdc.gov/ncidod/dvrd/vcjd/factsheet_nvcjd.htm

 

http://alzforum.org/news/research-news/blood-test-preclinical-prion-disease-will-it-be-used

KOMENTARZE
news

<Czerwiec 2024>

pnwtśrczptsbnd
30
31
2
3
4
8
9
10
12
14
15
16
19
PCI Days
2024-06-19 do 2024-06-20
20
21
22
23
24
25
26
28
29
30
Newsletter