Der Einfluss der Probenlagerung auf die Blutmethylierung: Zur Beurteilung der Myelin-Gen-Methylierung als Biomarker für progressive Multiple Sklerose. – #JournalClub no.061
Der Einfluss der Probenlagerung auf die Blutmethylierung: Zur Beurteilung der Myelin-Gen-Methylierung als Biomarker für progressive Multiple Sklerose.
Tiane, A., Somers, V., Hellings, N., van den Hove, D. L. A., & Vanmierlo, T. (2024, March 19)
International Journal of Molecular Sciences, 25(6), 3468.
Fortschrittbestimmen mit neuen Biomarkern
Ein bedeutendes Hindernis im Bereich der Multiplen Sklerose (MS) ist die präzise und zuverlässige Bewertung des Fortschreitens von Behinderungen über einen längeren Zeitraum. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, neue Biomarker zu finden, um den Fortschritt der Erkrankung zu bestimmen. DNA-Methylierung im peripheren Blut hat sich als zugänglicher und messbarer Indikator bei zahlreichen neurodegenerativen Erkrankungen erwiesen.
Methylierungsmuster
Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob die Methylierungsmuster, die in chronischen inaktiven weißen Hirnläsionen von Patienten mit progressiver MS beobachtet wurden, auch im Blut vorhanden sind und ob sie als Biomarker für das Fortschreiten der MS genutzt werden könnten. Obwohl anfängliche Untersuchungen Unterschiede im Methylierungsstatus mehrerer myelinbezogener Gene im Blut von Patienten mit progressiver MS im Vergleich zu Kontrollgruppen identifizierten, konnten diese Ergebnisse in separaten Patientengruppen nicht bestätigt werden. Weitere Untersuchungen zeigen, dass die Lagerung von Proben die DNA-Methylierungsmuster selektiv beeinflussen und somit die Genauigkeit epigenetischer Analysen beeinträchtigen kann. Daher muss die Lagerungsdauer der Proben bereits in der ersten Phase der Probenwahl in Biomarker-Studien berücksichtigt werden. Die Netherlands Brain Bank (NBB) stellte DNA zur Verfügung, die aus Vollblutproben von zwei Gruppen extrahiert wurde: Patienten mit Multipler Sklerose (MS) und Kontrollpersonen ohne neurologische Erkrankungen. Die UBiLim-Biobank lieferte Plasmaproben von gesunden Kontrollen, Patienten mit schubförmig remittierender MS (RRMS) und Patienten mit sekundär progredienter MS (SPMS) sowie Blutfraktionen wie Vollblut, Plasma und PBMCs. Die Tests wurden erst nach Zustimmung des Ethikrats der Universität Hasselt durchgeführt. Um die Vertraulichkeit der Patienten zu wahren, wurden die Gewebeproben anonymisiert verarbeitet. Bei der Auswahl der Proben für die Anfangskohorte achteten die Autoren darauf, die Proben nach Alter, Geschlecht und postmortalem Intervall (PMI) abzugleichen. Eine signifikante Korrelation zwischen dem Grad der MBP-Methylierung und der Lagerungsdauer der Proben – ein zuvor nicht berücksichtigtes Auswahlkriterium – zeigte einen starken und statistisch signifikanten Zusammenhang mit der Lagerungsdauer. Als die Lagerungsdauer (weniger als 10 Jahre bei 4 °C) als Kriterium für die Auswahl von DNA-Proben aus Vollblut hinzugefügt wurde, stellten die Autoren fest, dass keine Unterschiede mehr zwischen den Kontrollen und den Patienten mit progressiver MS vorhanden waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine längere Lagerung der Proben zu einem spezifischen Rückgang der DNA-Methylierungsmuster an bestimmten Genomloci führen kann.
Ergebnis
Frühere Forschungen haben bereits die Stabilität von DNA-Methylierungsmustern über längere Lagerzeiträume hinweg untersucht. Interessanterweise zeigte eine andere Studie keine globalen Veränderungen in der DNA-Methylierung nach 20 Jahren Lagerung bei 4 °C. Drei der fünf untersuchten Gene in den Kontroll-DNA-Proben, die über 20 Jahre bei 4 °C gelagert wurden, wiesen jedoch eine Abnahme der Methylierung auf. Da nicht alle Gene einen Methylierungsverlust zeigten, könnte es sein, dass frühere Studien globale Methylierungsveränderungen in archivierten Proben untersucht haben und dabei spezifische Verluste übersehen wurden. Zudem könnten Unterschiede in den Lagerungsbedingungen zwischen verschiedenen Organisationen und Einrichtungen einen erheblichen Einfluss haben. Mit zunehmender Lagerungsdauer steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Vorfällen wie temporären Temperaturschwankungen. Interessanterweise zeigten Gehirnproben, die über denselben Zeitraum bei -80 °C gelagert wurden, keinen Rückgang der Methylierung in den untersuchten Genen. Insgesamt zeigen die Daten, dass die DNA-Methylierungsmuster im Blut durch verlängerte Lagerung beeinflusst werden können – ein bedeutender Aspekt, der bisher vernachlässigt wurde, aber in zukünftigen Forschungen berücksichtigt werden sollte.
Der Einfluss der Probenlagerung auf die Blutmethylierung: Zur Beurteilung der Myelin-Gen-Methylierung als Biomarker für progressive Multiple Sklerose. – #JournalClub no.061
Der Einfluss der Probenlagerung auf die Blutmethylierung: Zur Beurteilung der Myelin-Gen-Methylierung als Biomarker für progressive Multiple Sklerose.
Tiane, A., Somers, V., Hellings, N., van den Hove, D. L. A., & Vanmierlo, T. (2024, March 19)
Fortschrittbestimmen mit neuen Biomarkern
Ein bedeutendes Hindernis im Bereich der Multiplen Sklerose (MS) ist die präzise und zuverlässige Bewertung des Fortschreitens von Behinderungen über einen längeren Zeitraum. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, neue Biomarker zu finden, um den Fortschritt der Erkrankung zu bestimmen. DNA-Methylierung im peripheren Blut hat sich als zugänglicher und messbarer Indikator bei zahlreichen neurodegenerativen Erkrankungen erwiesen.
Methylierungsmuster
Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob die Methylierungsmuster, die in chronischen inaktiven weißen Hirnläsionen von Patienten mit progressiver MS beobachtet wurden, auch im Blut vorhanden sind und ob sie als Biomarker für das Fortschreiten der MS genutzt werden könnten. Obwohl anfängliche Untersuchungen Unterschiede im Methylierungsstatus mehrerer myelinbezogener Gene im Blut von Patienten mit progressiver MS im Vergleich zu Kontrollgruppen identifizierten, konnten diese Ergebnisse in separaten Patientengruppen nicht bestätigt werden. Weitere Untersuchungen zeigen, dass die Lagerung von Proben die DNA-Methylierungsmuster selektiv beeinflussen und somit die Genauigkeit epigenetischer Analysen beeinträchtigen kann. Daher muss die Lagerungsdauer der Proben bereits in der ersten Phase der Probenwahl in Biomarker-Studien berücksichtigt werden. Die Netherlands Brain Bank (NBB) stellte DNA zur Verfügung, die aus Vollblutproben von zwei Gruppen extrahiert wurde: Patienten mit Multipler Sklerose (MS) und Kontrollpersonen ohne neurologische Erkrankungen. Die UBiLim-Biobank lieferte Plasmaproben von gesunden Kontrollen, Patienten mit schubförmig remittierender MS (RRMS) und Patienten mit sekundär progredienter MS (SPMS) sowie Blutfraktionen wie Vollblut, Plasma und PBMCs. Die Tests wurden erst nach Zustimmung des Ethikrats der Universität Hasselt durchgeführt. Um die Vertraulichkeit der Patienten zu wahren, wurden die Gewebeproben anonymisiert verarbeitet. Bei der Auswahl der Proben für die Anfangskohorte achteten die Autoren darauf, die Proben nach Alter, Geschlecht und postmortalem Intervall (PMI) abzugleichen. Eine signifikante Korrelation zwischen dem Grad der MBP-Methylierung und der Lagerungsdauer der Proben – ein zuvor nicht berücksichtigtes Auswahlkriterium – zeigte einen starken und statistisch signifikanten Zusammenhang mit der Lagerungsdauer. Als die Lagerungsdauer (weniger als 10 Jahre bei 4 °C) als Kriterium für die Auswahl von DNA-Proben aus Vollblut hinzugefügt wurde, stellten die Autoren fest, dass keine Unterschiede mehr zwischen den Kontrollen und den Patienten mit progressiver MS vorhanden waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine längere Lagerung der Proben zu einem spezifischen Rückgang der DNA-Methylierungsmuster an bestimmten Genomloci führen kann.
Ergebnis
Frühere Forschungen haben bereits die Stabilität von DNA-Methylierungsmustern über längere Lagerzeiträume hinweg untersucht. Interessanterweise zeigte eine andere Studie keine globalen Veränderungen in der DNA-Methylierung nach 20 Jahren Lagerung bei 4 °C. Drei der fünf untersuchten Gene in den Kontroll-DNA-Proben, die über 20 Jahre bei 4 °C gelagert wurden, wiesen jedoch eine Abnahme der Methylierung auf. Da nicht alle Gene einen Methylierungsverlust zeigten, könnte es sein, dass frühere Studien globale Methylierungsveränderungen in archivierten Proben untersucht haben und dabei spezifische Verluste übersehen wurden. Zudem könnten Unterschiede in den Lagerungsbedingungen zwischen verschiedenen Organisationen und Einrichtungen einen erheblichen Einfluss haben. Mit zunehmender Lagerungsdauer steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Vorfällen wie temporären Temperaturschwankungen. Interessanterweise zeigten Gehirnproben, die über denselben Zeitraum bei -80 °C gelagert wurden, keinen Rückgang der Methylierung in den untersuchten Genen. Insgesamt zeigen die Daten, dass die DNA-Methylierungsmuster im Blut durch verlängerte Lagerung beeinflusst werden können – ein bedeutender Aspekt, der bisher vernachlässigt wurde, aber in zukünftigen Forschungen berücksichtigt werden sollte.