وجرى تطوير التقنية بالتعاون بين باحثين في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية «كاوست» وجامعة أكسفورد، ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة «ساينس أدفانسز» العلمية.
ويتيح المستشعر قياس ثلاثة أشكال مختلفة من بروتين «ألفا-سينوكلين» المرتبط بمرض باركنسون في الوقت نفسه، حتى عند وجودها بتراكيز منخفضة يصعب رصدها باستخدام تقنيات التحليل التقليدية.

اكتشاف مبكر

وأوضحت البروفيسورة شاهيكا إينال، الأستاذة المشاركة في الهندسة الحيوية، أن التغيرات المرتبطة بمرض باركنسون قد تبدأ قبل وقت طويل من تشخيص المرض سريريًا، مشيرة إلى أن اكتشاف هذه التغيرات من عينات الدم يمثل تحديًا بسبب انخفاض تراكيز البروتينات المستهدفة.
وتعتمد التقنية على عزل حويصلات دقيقة تطلقها الخلايا العصبية في مجرى الدم، ثم تحليل البروتينات الموجودة داخلها باستخدام المستشعر الإلكتروني، في محاولة للحد من تأثير البروتينات الأخرى الموجودة في الدم على نتائج القياس.
ويستند المستشعر إلى ترانزستور يحول الإشارات الحيوية الضعيفة إلى إشارات إلكترونية قابلة للقياس، بما يتيح تحليل الأشكال الثلاثة من بروتين «ألفا-سينوكلين» خلال نحو 40 دقيقة.
ويشكل قياس البروتين في الدم تحديًا بحثيًا، إذ إن أكثر من 95% من بروتين «ألفا-سينوكلين» الموجود في الدورة الدموية يأتي من خلايا الدم الحمراء، ما قد يؤدي إلى تشويش الإشارات المرتبطة بالبروتينات ذات المصدر العصبي، ولذلك اتجه الباحثون إلى تحليل الحويصلات التي تطلقها الخلايا العصبية بدلًا من قياس البروتين مباشرة في الدم.

وشملت الدراسة عينات من مجموعة «أكسفورد ديسكفري» البحثية، وأجري التحليل دون معرفة القائمين عليه بالحالة الصحية لأصحاب العينات، وتضمنت المجموعة أشخاصًا مشخصين بمرض باركنسون، وأصحاء للمقارنة، إضافة إلى أشخاص يعانون اضطراب سلوك نوم حركة العين السريعة المعزول (iRBD)، وهو اضطراب يرتبط بارتفاع خطر الإصابة لاحقًا بباركنسون أو اضطرابات عصبية ذات صلة.
ورصد الباحثون اختلافات في أنماط الأشكال المختلفة من بروتين «ألفا-سينوكلين» بين المجموعات، ما يشير إلى أن تحليل مجموعة من المؤشرات البروتينية قد يوفر معلومات تشخيصية أكثر من الاعتماد على مؤشر جزيئي واحد.
ويعتمد تشخيص باركنسون حاليًا بدرجة كبيرة على التقييم السريري، وغالبًا ما يتم التعرف على المرض بعد ظهور الأعراض الحركية، في حين يبحث الباحثون عن مؤشرات حيوية يمكن أن تساعد مستقبلًا في رصد التغيرات المرتبطة بالمرض في مراحل أبكر.
وأكد الباحثون أن نتائج الدراسة لا تعني جاهزية التقنية للاستخدام كفحص دم مستقل لتشخيص مرض باركنسون، نظرًا إلى محدودية حجم العينة وطبيعة الدراسة بأثر رجعي، ويتطلب تقييم إمكانية استخدامها سريريًا إجراء دراسات أوسع ومتعددة المراكز، مع متابعة المشاركين على مدى فترات زمنية أطول للتحقق من دقتها وقدرتها على التنبؤ بالمرض.