Biomarker pendedahan alam sekitar dalam penyakit Parkinson ditemui

Satu pasukan penyelidik dari Perubatan Barat Laut telah menemui corak metilasi DNA baharu dalam darah pesakit dengan penyakit Parkinson, menurut hasil yang diterbitkan dalam jurnal Annals of Neurology.

Kajian yang diketuai oleh Paulina Gonzalez-Latapi, MD, MS, penolong profesor di Bahagian Gangguan Pergerakan di Jabatan Neurologi Ken dan Ruth Davey, menunjukkan potensi menggunakan metilasi DNA sebagai biomarker dan alat diagnostik untuk mengenal pasti risiko penyakit pada pesakit.

Penyakit Parkinson berlaku apabila bahagian tertentu otak kehilangan keupayaan untuk menghasilkan dopamin dan akhirnya mengawal pergerakan. Keadaan ini menjejaskan lebih daripada enam juta orang di seluruh dunia, menurut Yayasan Michael J. Fox untuk Penyelidikan Parkinson.

Sebagai tambahan kepada punca genetik penyakit Parkinson yang diketahui, kajian baru-baru ini juga mencadangkan bahawa faktor persekitaran boleh meningkatkan risiko mengembangkan penyakit tersebut. Walau bagaimanapun, memahami kesan faktor persekitaran dan mutasi genetik terhadap risiko mengembangkan penyakit masih kurang difahami.

Dalam kajian semasa, para penyelidik meneliti profil metilasi DNA daripada sampel darah daripada 196 pesakit dengan penyakit Parkinson dan 86 peserta yang sihat yang mendaftar dalam kajian Inisiatif Penanda Kemajuan Parkinson (PPMI).

"Metilasi DNA, dalam erti kata lain, berfungsi sebagai ingatan pendedahan alam sekitar sebelumnya yang akhirnya mengubah tandatangan metilasi dalam sel dan badan kita," kata Gonzalez-Latapi.

Para penyelidik mula-mula menganalisis data metilasi seluruh genom untuk mengenal pasti perubahan metilasi dalam sampel darah keseluruhan peserta (terdiri daripada sel darah merah, sel darah putih, dan platelet) sepanjang tempoh kajian selama tiga tahun. Mereka kemudiannya mengintegrasikan data ini dengan data ekspresi gen yang diperoleh melalui penjujukan RNA. Menggunakan pelbagai pendekatan, pasukan itu menemui 75 gen yang dinyatakan secara berbeza dengan corak metilasi yang berbeza dalam pesakit Parkinson berbanding dengan kawalan yang sihat.

Pengayaan laluan untuk kawasan metilasi berbeza (DMR) pada garis dasar. Saiz bulatan mewakili bilangan gen yang dimiliki oleh setiap laluan (bulatan lebih besar = lebih banyak gen). Sumber: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923

Secara khusus, perbezaan konsisten dalam metilasi DNA telah dicatatkan dalam gen CYP2E1 dari garis dasar dan sepanjang tempoh kajian tiga tahun. Protein CYP2E1 diketahui memetabolismekan substrat, termasuk racun perosak, pendedahan yang sebelum ini dikaitkan dengan perkembangan penyakit Parkinson, menurut Gonzalez-Latapy.

"Ini adalah langkah penting ke arah membongkar interaksi kompleks yang berlaku dalam penyakit Parkinson dan mungkin membuka jalan untuk mengenal pasti biomarker yang berpotensi untuk diagnosis awal dan perkembangan, " kata Gonzalez-Ltapy.

"Mencirikan metilasi DNA dan corak ekspresi gen dalam darah mempunyai potensi untuk membantu kita memahami interaksi kompleks antara faktor persekitaran dan genetik dalam perkembangan penyakit Parkinson, " kata Dimitri Crane, MD, Ph.D., Profesor Wad Aaron Montgomery dan Pengerusi Ken dan Ruth Davey di Jabatan Neurologi, pengarang kanan kajian itu.

"Dari perspektif yang lebih luas, kajian berasaskan pesakit sedemikian akan membantu mengklasifikasikan pesakit dengan penyakit Parkinson melalui kanta biologi, yang akhirnya akan memudahkan pembangunan rawatan yang lebih tepat untuk pesakit dengan subtipe penyakit yang berbeza."

Melangkah ke hadapan, González-Ltapy berkata, pasukannya merancang untuk mengkaji data metilasi DNA pada pesakit dalam fasa prodromal penyakit Parkinson — mereka yang berisiko untuk menghidap penyakit itu tetapi belum menunjukkan gejala. Mereka juga berharap untuk mengkaji bagaimana pendedahan alam sekitar, seperti pendedahan racun perosak, mempengaruhi perubahan metilasi pada pesakit dari semasa ke semasa, tambahnya.