Para peneliti di Perelman School of Medicine di University of Pennsylvania telah mengidentifikasi protein kekebalan otak yang mungkin memainkan peran utama dalam perkembangan penyakit Parkinson (PD). Temuan mereka, dipublikasikan di sarafmenyarankan bahwa memblokir protein ini dengan antibodi monoklonal pada akhirnya dapat mengarah pada pengobatan yang akan memperlambat penyakit pada tahap awal.
Protein tersebut, yang dikenal sebagai glikoprotein non-metastatic melanoma B (GPNMB), tampaknya membantu kerusakan berbahaya yang terkait dengan penyakit Parkinson agar menyebar dari satu sel otak ke sel otak lainnya. Para ilmuwan mengatakan penargetan penyakit ini dapat menawarkan strategi baru untuk memperlambat memburuknya penyakit ini seiring berjalannya waktu.
“Banyak pasien penyakit Parkinson didiagnosis pada tahap awal, ketika gejalanya relatif ringan, namun saat ini belum ada pengobatan untuk memperlambat perkembangannya,” kata penulis utama Alice Chen-Plotkin, MD, Profesor Neurologi Keluarga Parker. “Hasil pertama ini merupakan langkah menjanjikan menuju pengembangan pengobatan jenis ini.”
Bagaimana Penyakit Parkinson Menyebar di Otak
Penyakit Parkinson mempengaruhi lebih dari satu juta orang Amerika, dan sekitar 90.000 orang di Amerika Serikat didiagnosis setiap tahunnya. Meskipun para peneliti belum sepenuhnya memahami penyebab penyakit ini, mereka telah mengetahui selama bertahun-tahun bahwa penyakit ini menyebar secara bertahap melalui otak, secara bertahap.
Protein yang disebut alpha-synuclein adalah inti dari proses ini. Pada penyakit Parkinson, alpha-synuclein membentuk gumpalan abnormal di dalam neuron. Gumpalan ini merusak sel-sel yang terkena dampak dan kemudian dapat berpindah ke neuron sehat di dekatnya, di mana mereka terus menyebar.
Semakin banyak area otak yang terkena, gejalanya menjadi lebih buruk. Pasien mungkin mengalami tremor, kesulitan berjalan, masalah keseimbangan, dan kesulitan menelan.
Perawatan saat ini, termasuk levodopa dan stimulasi otak dalam, dapat membantu mengurangi gejala. Namun, tidak ada pengobatan yang disetujui yang terbukti memperlambat atau menghentikan perkembangan penyakit Parkinson itu sendiri.
Sel kekebalan di otak dapat membantu memicu perkembangan penyakit
Dalam penelitian sebelumnya yang diterbitkan pada tahun 2022, Chen-Plotkin dan rekannya mengidentifikasi GPNMB sebagai molekul penting yang terlibat dalam penyebaran alpha-synuclein antar neuron. Penemuan ini menjadikan protein ini target yang menjanjikan untuk terapi masa depan.
Dalam studi baru, tim peneliti menemukan bahwa mikroglia, sel kekebalan otak, merupakan sumber utama GPNMB pada penyakit Parkinson. Ketika neuron rusak atau mulai mati, mikroglia di sekitarnya merespons dengan memproduksi protein dalam jumlah yang lebih besar.
Enzim tersebut kemudian memotong sebagian GPNMB dari permukaan sel, sehingga memungkinkannya bergerak bebas antar sel otak.
Dengan menggunakan eksperimen laboratorium praklinis dengan neuron yang dikultur, para peneliti mengembangkan antibodi yang dirancang untuk memblokir GPNMB. Antibodi tersebut mampu mencegah penyebaran patologi alfa-sinuklein dari sel ke sel.
“Hasil ini menunjukkan bahwa penyakit Parkinson mungkin disebabkan oleh siklus penguatan diri: alpha-synuclein terakumulasi dalam neuron, merusak neuron. Cedera pada neuron memulai pelepasan GPNMB, yang mempercepat penyebaran alpha-synuclein, yang menyebabkan kerusakan lebih lanjut,” kata Chen-Plotkin. “Mudah-mudahan, menghentikan siklus ini akan memperlambat, atau bahkan menghentikan, penyebaran alpha-synuclein di otak dan degenerasi saraf yang mengikutinya.”
Analisis otak manusia mengkonfirmasi hasil tersebut
Untuk menguji apakah temuan ini relevan pada manusia, para peneliti menganalisis sampel jaringan dari 1.675 otak yang disimpan di Penn Brain Bank.
Tim menemukan bahwa individu yang membawa varian genetik yang terkait dengan produksi GPNMB yang lebih tinggi juga memiliki patologi alpha-synuclein yang lebih luas. Menurut peneliti, hal ini memberikan bukti kuat bahwa GPNMB berperan penting dalam perkembangan penyakit Parkinson pada manusia.
Yang penting, peningkatan kadar GPNMB tidak terkait dengan penanda yang terkait dengan penyakit neurodegeneratif lainnya, termasuk penyakit Alzheimer.
“Hasil ini menjanjikan untuk model laboratorium dan analisis jaringan otak manusia, namun masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum kita dapat menerapkan terapi ini pada manusia,” kata Chen-Plotkin. “Meskipun demikian, hasil ini menggembirakan karena kami terus berupaya menemukan pengobatan baru untuk penyakit Parkinson.”
Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health (R37 NS115139, P30 AG010124, U19 AG062418, P01 AG084497), SPARK-NS, Parker Family Chair, dan Lipman Family Fund.
