Otizm spektrum bozukluğu (OSB), etiyoloji ve klinik prezentasyonda heterojenlik ile karakterize erken başlangıçlı bir nörogelişimsel bozukluk grubudur. Temel özellikler arasında sosyal iletişim ve etkileşimde kalıcı eksikliklerin yanı sıra kısıtlı, tekrarlayan davranışlar, ilgi alanları veya faaliyetler yer alır. Amerika Birleşik Devletleri'nde prevalans 8 yaşındaki çocuklar arasında yaklaşık %2,3 ve yetişkinler arasında yaklaşık %2,2'dir ve halk sağlığı üzerindeki etkisinin altını çizmektedir 1,2,3,4. Genetik yatkınlıklar, immün düzensizlik ve doğum öncesi çevresel maruziyetler dahil olmak üzere risk faktörleri çeşitlidir 5,6,7. Erken tanı ve müdahale, gelişimsel sonuçları önemli ölçüde iyileştirebilir, bu da objektif ve güvenilir biyobelirteçlerin tanımlanmasını OSB araştırmalarının ana odak noktası haline getirir 8,9,10. Bu protokol, bağışıklıkla ilgili proteinleri erken ASD teşhisi için potansiyel biyobelirteçler olarak tanımlamak için veriden bağımsız edinim (DIA) proteomiği ve makine öğrenimi uygulayan daha önce yayınlanmış çalışmamıza dayanmaktadır11.
Kapsamlı çabalara rağmen, şu anda klinik OSB tanısı için spesifik ve evrensel olarak doğrulanmış hiçbir biyobelirteç mevcut değildir12. Bağırsak mikrobiyomundaki değişiklikler13, yüksek interlökin-6 (IL-6)14, beyin kaynaklı nörotrofik faktördeki (BDNF)15 değişiklikler ve glutatyon16 gibi oksidatif stres belirteçleri gibi önerilen adaylar ön hazırlık niteliğindedir ve klinik kullanım için tekrarlanabilirlikten yoksundur. Proteomik, hastalığa özgü moleküler imzaları tanımlamak için umut verici bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır ve çeşitli çalışmalar, diferansiyel olarak eksprese edilen proteinleriçin farklı biyolojik örnekleri (kan, tükürük, idrar, PBMC'ler) araştırmıştır 8,17,18,19,20,21,22 . Örneğin, Bao ve ark. Olink proteomiği tarafından tanımlanan inflamatuar proteinlerin erken OSB teşhisine yardımcı olabileceğini gösterirken (17), diğer çalışmalar ise paylaşılan proteomik ve metabolik yolların OSB'nin genetik heterojenliğine rağmen sağlam biyobelirteçler sağlayabileceğini öne sürmektedir23.
DIA kütle spektrometrisi, kapsamlı ve tekrarlanabilir protein profili oluşturma özelliğiyle giderek daha fazla ilgi görmüştür. En yoğun iyonları seçici olarak parçalayan geleneksel veriye bağlı edinimin (DDA) aksine, DIA tüm öncü iyonları önceden tanımlanmış m/z pencereleri boyunca parçalar. Bu, klinik karşılaştırmalar için önemli bir avantaj olan daha derin proteom kapsamı ve büyük kohortlar arasında gelişmiş tekrarlanabilirlik sağlar14. Kıyaslama çalışmaları, DIA'nın, özellikle düşük bolluktaki proteinler için, daha düşük çalışmalar arası varyasyon14 ile DDA'dan daha fazla ölçülebilir peptit tespit ettiğini göstermektedir.
Bu ilerlemelere dayanarak, yüksek bolluktaki proteinlerin tükenmesini takiben OSB'li 99 çocuktan ve 70 kontrolden alınan serum örneklerine DIA bazlı proteomik analiz uyguladık. Bulgularımız, bağışıklıkla ilgili proteinlerin erken ASD teşhisi için moleküler belirteçler olarak potansiyelini vurgulamakta ve titiz metodoloji11 ile birleştirildiğinde biyobelirteç keşfinde DIA bazlı proteomiklerin değerini göstermektedir.