Seeding Aggrergation Assays in Synucleinopathies: a literature review
Creators: name: Μποτονάκη, Χαρίκλεια-Ηλιάννα Μιχαήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: α-συνουκλεϊνη
διαγνωστικοί βιοδείκτες
seed amplification assays(SAAs)
α-synuclein
diagnostic biomarkers

description: Synucleinopathies are a group of neurοdegenerative disοrders characterized neuropathologically by the accumulatiοn and deposition, of abnormal protein aggregates. These pathological aggregates consist of an altered conformation of a protein, called a-synuclein, which represents the hallmark of these diseases and causes neurodegeneration. Synucleinopathies are divided into two different subcategories: Multiple System Atrophy and Lewy Bοdy Disease, which further divides into Parkinsοn’s Disease, Dementia with Lewy Bοdies and Parkinsοn’s Disease Dementia. So far, these diseases are diagnosed when the neurodegeneration is already advanced, because the main diagnostic process is based on recognition of clinical symptoms. Moreover, the imaging techniques and the other biomarkers that are used in the diagnostic process so far, have low predictive values or are impractical to perform in preclinical stages. It is crucial, that new and more accurate diagnostic tools are developed, that will provide the potential for diagnosis in earlier stages of the disease. Over the last decades, misfolded-protein-amplification techniques have been applied in the field of prion-diseases to detect misfolded protein aggregates in cerebrospinal fluid and brain homogenates with robust results. These techniques include “Real-time Quaking- lnduced Cοnversion(RT-QuIC)” and “Prοtein-Misfolding Cyclic Amplificatiοn(PMCA)” Assays, more recently categorized under the name, “Seed Amplification Assays(SAAs)”. Because of the successful results in these diseases and since a-synuclein seems to follow similar mechanisms of aggregation to prion protein, similar techniques were recently tested in the field of synucleinopathies. Multiple studies of these assays in CSF and other peripheral tissue samples have already shown high diagnostic accuracy for diagnosing and discriminating patients with synucleinopathies versus controls, supporting thus that aSyn-SAAs could represent a great new diagnostic biomarker in the field of synucleinopathies.
description: Οι Συνουκλεϊνοπάθειες είναι νευροεκφυλιστικές διαταραχές, χαρακτηριζόμενες νευροπαθολογικά από την εναπόθεση και συσσώρευση συσσωματωμάτων πρωτεΐνης. Τα παθολογικά συσσωματώματα αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από μία ανώμαλα διαταγμένη μορφή της πρωτεΐνης α-συνουκλεΐνης, που αποτελεί το κύριο χαρακτηριστικό αυτών των νόσων και θεωρείται ότι προκαλεί νευροεκφύλιση. Οι Συνουκλεϊνοπάθειες χωρίζονται σε δύο διαφορετικές υποκατηγορίες: την Ατροφία Πολλαπλών Συστημάτων και τη Νόσο Σωματίων Lewy, η οποία διαιρείται περαιτέρω στη Νόσο του Parkinson, στην Άνοια με Σωμάτια Lewy και στη Νόσο Parkinson με Άνοια. Μέχρι στιγμής, η διάγνωση αυτών των νοσημάτων γίνεται όταν η νευροεκφύλιση είναι ήδη προχωρημένη, καθώς η κύρια διαγνωστική διαδικασία βασίζεται στην αναγνώριση κλινικών συμπτωμάτων. Επίσης, οι απεικονιστικές τεχνικές και οι υπόλοιποι βιοδείκτες που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στη διαγνωστική διαδικασία, έχουν χαμηλή προγνωστική αξία ή είναι μη πρακτικό να εκτελεστούν σε προκλινικά στάδια. Είναι ζωτικής σημασίας, να αναπτυχθούν νέα και πιο ακριβή διαγνωστικά εργαλεία που θα παρέχουν την δυνατότητα διάγνωσης σε πρωιμότερα στάδια της νόσου. Πρόσφατα τεχνικές Misfolded- Protein-Amplification έχουν εφαρμοστεί στον τομέα των νοσημάτων Prion, με στόχο την ανίχνευση παθολογικά αναδιπλωμένων πρωτεϊνικών συσσωματωμάτων στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό και σε εγκεφαλικό ιστό με τεκμαρτά αποτελέσματα. Αυτές οι τεχνικές περιλαμβάνουν την “Real-time Quaking Induced Conversion(RT-QuIC)” και την “Protein-Misfolding Cyclic Amplification(PMCA)”, που πρόσφατα κατηγοριοποιήθηκαν με την ονομασία “Seed Amplification Assays(SAAs)”. Λόγω των επιτυχών αποτελεσμάτων σε αυτές τις νόσους και δεδομένου ότι η α-συνουκλεϊνη φαίνεται να ακολουθεί παρόμοιους μηχανισμούς συσσώρευσης συσσωματωμάτων πρωτεΐνης με την πρωτεΐνη prion, παρόμοιες τεχνικές δοκιμάστηκαν πρόσφατα στον τομέα των συνουκλεϊνοπαθειών. Πολλαπλές μελέτες αυτών των τεχνικών σε δείγματα ΕΝΥ και δείγματα άλλων περιφερικών ιστών έχουν ήδη δείξει υψηλή διαγνωστική ακρίβεια για τη διάγνωση και διάκριση ασθενών με συνουκλεϊνοπάθειες έναντι των μαρτύρων, υποστηρίζοντας έτσι ότι τα aSyn-SAAs θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν έναν σπουδαίο νέο διαγνωστικό βιοδείκτη στον τομέα των συνουκλεϊνοπαθειών.