Biomarkery a diagnostika roztroušené sklerózy. Pavel Štourač Neurologická klinika FN Brno

Transkript

1 Biomarkery a diagnostika roztroušené sklerózy Pavel Štourač Neurologická klinika FN Brno

2 Tato prezentace vznikla za podpory společnosti MeRCK ZINC: CZ/MULN/0318/0005

3 Biomarkery roztroušené sklerózy Biomarker je objektivně měřitelný parametr, který je indikátorem normálních biologických procesů, patologických procesů nebo farmakologické odpovědi Biomarkery u roztroušené sklerózy : Biologické - reflektují patologický mechanizmus Klinické - reflektují klinický status Prognostické - reflektují počátek, progresi, diferenciální diagnostiku Terapeutické - pozitivní nebo negativní účinky terapie

4 Biomarkery - materiál a metodika stanovení Mozkomíšní mok - cirkadiánní fluktuace (hypocretin-1, dopamin, tryptofan), invazivita, neovlivněno systémovým metabolizmem (játra, ledviny) Krev - cirkadiánní fluktuace, metabolizmus, konkomitantní infekce Moč - bakteriální infekce, dysfunkce močového měchýře Slzy - IgG OP, výsledky obdobné s CSF Sliny - HLA II

5 Biomarkery - laboratorní metody ELISA: Enzyme - Linked Immunosorbernt Assay, princip reakce specifická protilátka - antigen Imunofluorescence: reakce antigen protilátka značená fluoresceinem (expozice světlu vede k vyblednutí substrátu) Flow - cytometrie: laserová metoda k analýze celulárních a intracelulárních antigenů Polymerázová řetězová reakce PCR (DNA fragmenty) Western blot Izoelektrická fokuzace kappa a lambda lehké řetězce

6 ELISA

7 Imunofluorescence

8 Westernblot

9 PCR

10 Biomarkery - laboratorní metody Omics technologie Genomics - DNA sekvence Transcriptomics - RNA sekvence Proteomics - proteiny Lipidomics - lipidové epitopy, antilipidové protilátky Metabolomics - NAA v CSF, specifické patogenetické mechanizmy Epigenomics - epigenetické modifikace

11 Geneticko-imunologické biomarkery u roztroušené sklerózy HLA - genetické riziko - polymorfizmus HLA II antigenu DRB1*1501-DRB5*0101-DQA1*0102* pozitivní korelace s frekvencí onemocnění (etnické skupiny) HLA DQ, HLA DP - Japonsko (optickospinální forma MS) MS) HLA korelace s IgG OP, s klinickým průběhem a MRI nálezem HLA korelace s terapeutickou odpovědí

12 Laboratorní biomarkery imunologické aktivace u roztroušené sklerózy oligoklonální IgG v likvoru diagnostická senzitivita 90 %, specificita 35% oligoklonální IgM v likvoru prognostický marker, kontroverzní výsledky volné lehké kappa a lambda řetězce obdobná senzitivita a specificita jako IgG OP, prediktivní parametr pro konverzi z CIS do klinicky definitivní RS MRZ reakce ( measles - rubella - zoster), vyšší specificita pro RS než IgG OP

13 Laboratorní biomarkery imunologické aktivace u roztroušené sklerózy EBV (virus Epstein - Barrové) EBNA -1 a BRRF 2 protilátky, EBNA 1 T-lymfocyty, 100% přítomnost u RS, vysoké titry Anti-MOG a MBP protilátky - diagnostická a prognostická hodnota kontroverzní Chemokiny - CXCL13 /CXCR5 receptor - prozánělivý status Cytokiny - biomarkery aktivity onemocnění Adhezivní molekuly - s ICAM -1, svcam -1 Osteopontin - prozánětlivý, aktivovaný protein

14 Laboratorní biomarkery buněčných subpopulací a HEB u roztroušené sklerózy B - lymfocyty - asociované s vysokou MRI aktivitou T - lymfocyty - přítomné v plakách, autoreaktivní T- lymfocyty NK buňky - regulace přežívání T lymfocytů Matrixmetalloproteinázy, u RS zvýšené, zejména MMP - 9 CSF-ICAM -1, korelát léze HEB Endothelinový systém: endothelin -1,endothelin B receptor EBV infekce

15 Laboratorní biomarkery demyelinizace, oxidativního stresu a excitotoxicity MBP - myelin bazický protein - vysoké koncentrace během relapsu Alfa-B crystalin - cílová molekula T lymfocytů - heat shock protein NO - oxid dusný a jeho metabolity - mitochondriální a tkáńová hypoxie, korelace s progresí u RS Radikály oxidativního stresu (ROS) - tkáňová destrukce Glutamát - axonální poškození v rámci excitotoxicity

16 Laboratorní biomarkery axonálního postižení, gliové aktivace a remyelinizace Neurofilamenta NF L,M,H - proteiny axonálního skeletu vyšší koncentrace v důsledku relapsu, korelace s léčbou Tau protein - cytoskeletální protein, vyšší koncentrace u RS Mikrotubuly - komponenta cytoskeletu, podjednotky A a B Beta - amyloid, vyšší koncentrace protein

17 Laboratorní biomarkery axonálního postižení, gliové aktivace a remyelinizace S100 B protein Gliový fibrilární acidický protein (GFPA) N-CAM - biomarker remyelinizace BDNF - brain derived neurotrophic factor, korelát klinického zlepšení Nogo-A - součást CNS myelinu inhibující, prognostický marker pro nedokonalou úpravu axonální léze

18 Laboratorní biomarkery terapeutické odpovědi Interferony - beta (MxA), neutralizační protilátky svcam markery terapeutické odpovědi Glatiramer acetát - BDNF Natalizumab - JCV index, PML

19 Souhrn -skupiny biomarkerů u RS Diagnostické markery Markery phenotypové exprese Markery demyelinizace - zánětu - relapsu Markery axonální ztráty - neurodegenerace Markery prognózy a klinické progrese Markery terapeutické odpovědi Markery diferenciálně diagnostické

20 Souhrn V současnosti nemáme žádný biomarker kterékoliv výše uvedené kategorie, jenž by absolutně splňoval požadavky na biomarkery z definice kladené. V praxi využíváme kombinaci biomarkerů, paraklinických vyšetření a klinického nálezu ke zodpovězení otázek, které zatím pouhým vyšetřením biomarkerů nemůžeme zjistit. Příčina tohoto stavu leží z velké části v nedostatku informací o etiologii a patogenezi RS, která svým velmi heterogenním patologickým obrazem a variabilním klinickým průběhem je stále velkou výzvou biomedicínského výzkumu.