ค้นพบตัวชี้วัดทางชีวภาพของการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมในโรคพาร์กินสัน

ทีมนักวิจัยจาก Northwestern Medicine ได้ค้นพบรูปแบบใหม่ของ DNA methylation ในเลือดของผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน ตามผลลัพธ์ที่เผยแพร่ใน Annals of Neurology

การศึกษานี้นำโดย Paulina Gonzalez-Latapi (MD, MS) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในแผนกความผิดปกติในการเคลื่อนไหวในภาควิชาประสาทวิทยาศาสตร์ของ Ken และ Ruth Davey แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการใช้ DNA methylation เป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพและเครื่องมือในการวินิจฉัย ระบุความเสี่ยงของโรคในผู้ป่วย

โรคพาร์กินสันเกิดขึ้นเมื่อพื้นที่บางส่วนของสมองสูญเสียความสามารถในการผลิตโดปามีนและควบคุมการเคลื่อนไหวในที่สุด ภาวะดังกล่าวส่งผลกระทบต่อผู้คนมากกว่า 6 ล้านคนทั่วโลก ตามข้อมูลของมูลนิธิ Michael J. Fox เพื่อการวิจัยโรคพาร์กินสัน

นอกเหนือจากสาเหตุทางพันธุกรรมของโรคพาร์กินสันที่ทราบอยู่แล้ว การวิจัยล่าสุดยังชี้ให้เห็นว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอาจเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรค อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมต่อความเสี่ยงในการเกิดโรคยังคงเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ไม่ดีนัก

ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยได้ตรวจสอบโปรไฟล์ DNA methylation จากตัวอย่างเลือดจากผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน 196 ราย และผู้เข้าร่วมที่มีสุขภาพดี 86 รายที่ลงทะเบียนในการศึกษา Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI)

“ในแง่หนึ่ง DNA เมทิลเลชันทำหน้าที่เป็นความทรงจำของการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมก่อนหน้านี้ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วการเปลี่ยนแปลงลักษณะเมทิลเลชั่นในเซลล์และร่างกายของเรา” Gonzalez-Latapi กล่าว

นักวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูลเมทิลเลชั่นของจีโนมเป็นครั้งแรกเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงของเมทิลเลชั่นในตัวอย่างเลือดครบของผู้เข้าร่วม (ประกอบด้วยเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว และเกล็ดเลือด) ตลอดระยะเวลาการศึกษาสามปี จากนั้นพวกเขาก็รวมข้อมูลนี้เข้ากับข้อมูลการแสดงออกของยีนที่ได้รับจากการจัดลำดับ RNA ทีมงานค้นพบยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน 75 ยีนและมีรูปแบบเมทิเลชันที่แตกต่างกันในผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสันโดยใช้แนวทางที่แตกต่างกัน เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี

การเพิ่มคุณค่าของทางเดินสำหรับบริเวณที่มีเมทิลเลตที่แตกต่างกัน (DMR) ที่การตรวจวัดพื้นฐาน ขนาดของวงกลมแสดงถึงจำนวนยีนที่อยู่ในแต่ละเส้นทาง (วงกลมใหญ่ = ยีนมากขึ้น) ที่มา: พงศาวดารของประสาทวิทยา (2024) ดอย: 10.1002/ana.26923

ที่สังเกตเห็นเป็นพิเศษคือความแตกต่างอย่างต่อเนื่องใน DNA methylation ในยีน CYP2E1 ตั้งแต่เริ่มต้นและตลอดระยะเวลาการศึกษาสามปี เป็นที่ทราบกันว่าโปรตีน CYP2E1 สามารถเผาผลาญสารตั้งต้นได้ ซึ่งรวมถึงยาฆ่าแมลง ซึ่งก่อนหน้านี้การสัมผัสถูกเชื่อมโยงกับการพัฒนาของโรคพาร์กินสัน ตามข้อมูลของ Gonzalez-Latapi

"นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการเปิดเผยปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในโรคพาร์กินสัน และอาจปูทางในการระบุตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เป็นไปได้สำหรับการวินิจฉัยและการลุกลามในระยะเริ่มแรก" Gonzalez-Latapi กล่าว

"การกำหนดลักษณะเฉพาะของ DNA methylation และการแสดงออกของยีนในเลือดมีศักยภาพในการช่วยให้เราเข้าใจปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและพันธุกรรมในการพัฒนาของโรคพาร์กินสัน" นพ. Dimitri Crane, Ph.D., Aaron กล่าว ศาสตราจารย์วอร์ดมอนต์โกเมอรี่และประธานเคนและรูธ ดาวี่ ภาควิชาประสาทวิทยาศาสตร์ ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้

"จากมุมมองที่กว้างขึ้น การศึกษาโดยอิงจากผู้ป่วยดังกล่าวจะช่วยจำแนกผู้ป่วยโรคพาร์กินสันผ่านเลนส์ทางชีววิทยา ซึ่งในที่สุดจะอำนวยความสะดวกในการพัฒนาวิธีการรักษาที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับผู้ป่วยที่มีประเภทย่อยของโรคที่แตกต่างกัน"

ในอนาคต Gonzalez-Latapi กล่าวว่าทีมงานของเธอวางแผนที่จะศึกษาข้อมูล DNA methylation ในผู้ป่วยในระยะเริ่มต้นของโรคพาร์กินสัน ซึ่งเป็นผู้ที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคแต่ยังไม่แสดงอาการ พวกเขายังหวังที่จะศึกษาว่าการสัมผัสสิ่งแวดล้อม เช่น การสัมผัสกับยาฆ่าแมลง ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงเมทิลเลชันในผู้ป่วยอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป