Technological improvement for early diagnosis in prion diseases
Nouveaux développements moléculaires et technologiques pour le diagnostic des maladies à prions du vivant du patient
Abstract
Prion diseases are characterised by the accumulation of an abnormal isoform of the prion protein (PrPsc) in different tissues. Biological diagnosis is based on the determination of the protein 14.3.3 in cerebro-spinal fluid (CSF). On the same samples, adding the determination of neopterin increases the specificity of the protein 14.3.3. Nevertheless, analytical characteristics of the protein 14.3.3 determination are not sufficient to ascertain the diagnosis during life-time. We then proposed to assess the presence of the direct marker, the PrPsc resistant to proteinase K (PrPres), in peroneal nerves. The weak sensitivity of the technique developed (1 positive sample about 3) encouraged us to use and validate an external ligand, streptomycin, in order to concentrate the PrPsc. We demonstrated the ability of the streptomycin to act as a precipitating agent for PrPsc on brain and tonsil samples. The analytical sensitivity was comparable to this obtain after phosphotungstic acid precipitation with small quantity of initial tissue (5 mg). Moreover, using a significant number of brain samples, patients with TSE were accurately classified from those without TSE with sensitivity and specificity to 100 %. We then propose to test this protocol on nerves samples biopsies.
Le diagnostic biologique des maladies à prions du vivant du patient repose sur la recherche de protéine 14.3.3 dans le liquide céphalo-rachidien. Le dosage conjoint de la néoptérine permet d'améliorer nettement sa spécificité. Cependant, les performances analytiques ne sont pas suffisantes pour établir un diagnostic de certitude. Dans la quête d'un marqueur supposé plus spécifique, nous avons recherché la protéine prion pathologique résistante à la protéinase K (PrPres) dans le nerf péronier. Malgré l'optimisation de notre méthode, nous ne l'avons détecté que dans un cas sur trois. Cela nous a conduit à utiliser et valider la streptomycine comme ligand exogène pour concentrer la PrPres. Nous avons démontré sa capacité à concentrer la PrPres d'origine cérébrale et amygdalienne; sa sensibilité analytique s'avère être équivalente, pour une faible quantité de tissu initiale (5 mg), à celle de l'acide phosphotungstique. Par ailleurs, nous avons pu correctement classer, à partir d'un nombre significatif d'échantillons cérébraux, les patients EST des patients non atteints d'une EST avec une sensibilité et une spécificité de 100 %. Ainsi, nous disposons d'un outil susceptible d'augmenter la sensibilité des techniques initialement utilisées pour détecter la PrPres dans des nerfs facilement accessibles par biopsie.