Прионные заболевания — летальные трансмиссивные нейродегенеративные нарушения, возникающие как у людей, так и животных. К указанным состояниям относят ряд патологий, включая скрейпи овец, губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота, болезнь Крейцфельдта — Якоба, куру, синдром Герстмана — Штраусслера — Шейнкера и др. Известно, что каждое из этих заболеваний связано с неправильной укладкой клеточных прионных белков на уровне перехода от α-спирали к β-листовой протеиновой структуре. Достоверная прижизненная диагностика прионных заболеваний возможна лишь на основании оценки результатов биопсии тканей головного мозга. До настоящего времени не было разработано каких-либо альтернативных доклинических диагностических тестов, позволяющих подтвердить предполагаемый диагноз.
В недавнем исследовании научными сотрудниками Университетской клиники Кливлендского медицинского центра (University Hospitals Cleveland Medical Center), США, были предоставлены доказательства ранее выдвинутой теоретической концепции о том, что результаты кожных тестов могут рассматриваться как биомаркеры на этапе доклинической диагностики прионных заболеваний. Статья по материалам исследования была опубликована в издании «Nature Communications» 16 января 2019 г.
Доклиническая диагностика прионных заболеваний
В представленной работе авторы сообщили об успешной идентификации прионов в образцах кожи лабораторных грызунов уже через 2 нед после инфицирования. Кроме того, частицы прионов были выявлены также в коже исходно здоровых животных, которые контактировали с основной группой животных после инокуляции им прионовых частиц. Полученные данные, таким образом, свидетельствовали о возможности передачи указанных инфекционных агентов между животными, находящимися в тесном контакте. Частицы прионов были идентифицированы в образцах кожи инфицированных грызунов прежде, чем у животных проявились какие-либо клинические признаки прионной болезни.
На исходном этапе исследования образцы прионов, полученные из тканей грызунов и человека, были инокулированы в ткани головного мозга лабораторных хомяков и гуманизированных трансгенных мышей соответственно. Далее в определенные временные интервалы был проведен забор образцов кожи и тканей головного мозга грызунов. С целью диагностики биоматериала на предмет наличия прионных белков применяли два различных метода. По результатам экспериментального исследования в каждой из групп животных частицы прионов были выявлены в образцах кожи прежде, чем были идентифицированы в тканях мозга. Исходя из этого, полученные данные послужили основой тезиса о том, что выявление частиц прионов в клетках кожи может рассматриваться как достоверный доклинический маркер диагностики прионных заболеваний.
Диагностический потенциал кожных тестов
Комментируя работу, ученые отметили, что в ходе исследования проводилась сравнительная оценка двух высокочувствительных методов диагностики прионовых частиц. Один из них — протеиновый аналог полимеразной цепной реакции, используемый для амплификации аминокислотных последовательностей, в реальном времени (real-time quaking-induced conversion — RT-QuIC). Также с диагностической целью применяли метод циклической амплификации последовательного неправильного свертывания белка (serial protein misfolding cyclic amplification — sPMCA). В результате установлено, что каждый из оцениваемых методов эффективен в амплификации следов протеиновых частиц при оценке образцов тканей кожи грызунов.
В заключение исследователи подчеркнули, что диагностика кожных образцов все же не может заменить достоверности данных, которые могут быть получены при оценке ликвора на основе метода RT-QuIC. Тем не менее подобные доклинические кожные тесты все же могут быть эффективны при необходимости дифференциальной диагностики и подозрении на прионные заболевания в случае отрицательного результата теста RT-QuIC или при отсутствии возможности забора ликвора.
- Case Western Reserve University (2019) New skin test detects prion infection before symptoms appear: Proof-of-concept study demonstrates test’s preclinical utility. ScienceDaily, Jan. 22.
- Wang Z., Manca M., Foutz A. et al. (2019) Early preclinical detection of prions in the skin of prion-infected animals. Nat. Commun., Jan. 16 [Epub. ahead of print].
Наталья Савельева-Кулик
