Natuklasan ang mga biomarker ng pagkakalantad sa kapaligiran sa sakit na Parkinson

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Northwestern Medicine ay nakatuklas ng mga bagong pattern ng DNA methylation sa dugo ng mga pasyenteng may Parkinson's disease, ayon sa mga resultang inilathala sa Annals of Neurology.

Ang pag-aaral, sa pangunguna ni Paulina Gonzalez-Latapi (MD, MS), assistant professor sa Division of Movement Disorders sa Ken at Ruth Davey Department of Neuroscience, ay nagpapakita ng potensyal ng paggamit ng DNA methylation bilang biomarker at diagnostic tool upang tukuyin ang panganib ng sakit sa mga pasyente.

Parkinson's disease ay nangyayari kapag ang ilang bahagi ng utak ay nawalan ng kakayahang gumawa ng dopamine at sa huli ay nag-regulate ng paggalaw. Ang kondisyon ay nakakaapekto sa higit sa anim na milyong tao sa buong mundo, ayon sa Michael J. Fox Foundation para sa Parkinson's Disease Research.

Bilang karagdagan sa mga kilalang genetic na sanhi ng Parkinson's disease, ang kamakailang pananaliksik ay nagmumungkahi din na ang mga salik sa kapaligiran ay maaaring magpataas ng panganib na magkaroon ng sakit. Gayunpaman, ang pag-unawa sa epekto ng mga salik sa kapaligiran at genetic mutations sa panganib na magkaroon ng sakit ay nananatiling hindi gaanong nauunawaan.

Sa kasalukuyang pag-aaral, sinuri ng mga mananaliksik ang mga profile ng DNA methylation mula sa mga sample ng dugo mula sa 196 na pasyenteng may Parkinson's disease at 86 malulusog na kalahok na naka-enroll sa pag-aaral ng Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI).

“Ang DNA methylation, sa isang kahulugan, ay nagsisilbing memorya ng mga nakaraang pagkakalantad sa kapaligiran na sa huli ay nagbabago sa mga signature ng methylation sa ating mga cell at katawan,” sabi ni Gonzalez-Latapi.

Unang sinuri ng mga mananaliksik ang data ng genomic methylation upang matukoy ang mga pagbabago sa methylation sa buong sample ng dugo ng mga kalahok (binubuo ng mga pulang selula ng dugo, mga puting selula ng dugo, at mga platelet) sa loob ng tatlong taong panahon ng pag-aaral. Pagkatapos ay isinama nila ang data na ito sa data ng expression ng gene na nakuha sa pamamagitan ng RNA sequencing. Gamit ang iba't ibang diskarte, nakakita ang team ng 75 differentially expressed genes na may iba't ibang pattern ng methylation sa mga pasyenteng may Parkinson's disease kumpara sa mga malusog na kontrol.

Pathway enrichment para sa differentially methylated regions (DMRs) sa baseline. Ang laki ng bilog ay kumakatawan sa bilang ng mga gene na kabilang sa bawat pathway (mas malaking bilog = mas maraming gene). Pinagmulan: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923

Lalong naobserbahan ang mga patuloy na pagkakaiba sa DNA methylation sa CYP2E1 gene mula sa simula at sa buong tatlong taong panahon ng pag-aaral. Ang protina ng CYP2E1 ay kilala sa pag-metabolize ng mga substrate, kabilang ang mga pestisidyo, na ang pagkakalantad ay dati nang nauugnay sa pag-unlad ng sakit na Parkinson, ayon kay Gonzalez-Latapi.

"Ito ay isang makabuluhang hakbang patungo sa pagtuklas ng mga kumplikadong pakikipag-ugnayan na nangyayari sa Parkinson's disease at maaaring magbigay daan sa pagtukoy ng mga potensyal na biomarker para sa maagang pagsusuri at pag-unlad," sabi ni Gonzalez-Latapi.

"Ang pag-characterize ng mga pattern ng DNA methylation at pagpapahayag ng gene sa dugo ay may potensyal na tulungan kaming maunawaan ang mga kumplikadong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kapaligiran at genetic na mga kadahilanan sa pag-unlad ng sakit na Parkinson," sabi ni Dimitri Crane, M.D., Ph.D., Aaron Montgomery Ward Professor at Chair Ken at Ruth Davey Department of Neuroscience, senior author ng pag-aaral.

"Mula sa isang mas malawak na pananaw, ang mga naturang pag-aaral na nakabatay sa pasyente ay makakatulong sa pag-uuri ng mga pasyenteng may Parkinson's disease sa pamamagitan ng isang biological lens, na sa huli ay magpapadali sa pagbuo ng mas tumpak na mga paggamot para sa mga pasyente na may iba't ibang mga subtype ng sakit."

Sa pagsulong, sinabi ni Gonzalez-Latapi, plano ng kanyang koponan na pag-aralan ang data ng DNA methylation sa mga pasyente sa prodromal phase ng Parkinson's disease—yaong mga nasa panganib na magkaroon ng sakit ngunit hindi pa nagpapakita ng mga sintomas. Inaasahan din nilang pag-aralan kung paano nakakaapekto ang mga exposure sa kapaligiran, gaya ng pagkakalantad sa pestisidyo, sa mga pagbabago sa methylation sa mga pasyente sa paglipas ng panahon, dagdag niya.