We searched for protein markers present in blood serum of multiple sclerosis (MS), rheumatoid arthritis (RA) and systemic lupus erythematosus (SLE) patients in comparison to healthy human individuals. We used precipitation/extraction methods and MALDI TOF/TOF mass spectrometry, and identified a protein with Mr ~46 kDa as a fragment of human unconventional myosin IC isoform b (Myo1C). Western blotting with specific anti-human Myo1C antibodies confirmed the identity. Screening of blood serum samples from different autoimmune patients for the presence of Myo1c revealed its high level in MS and RA patients, relatively low level in SLE patients, and undetected in healthy donors. These data are suggesting that the level of p46 Myo1C in blood serum is a potential marker for testing of autoimmune diseases.

Monodisperse nonmagnetic macroporous poly(glycidyl methacrylate) (PGMA) microspheres were synthesized by multistep swelling polymerization of glycidyl methacrylate, ethylene dimethacrylate and 2-[(methoxycarbonyl)methoxy]ethyl methacrylate (MCMEMA). This was followed (a) by ammonolysis to modify the microspheres with amino groups, and (b) by incorporation of iron oxide (γ-FeO) into the pores to render the particles magnetic. The resulting porous and magnetic microspheres were characterized by scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), atomic absorption and Fourier transform infrared spectroscopy (AAS and FTIR), elemental analysis, vibrating magnetometry, mercury porosimetry and Brunauer-Emmett-Teller adsorption/desorption isotherms. The microspheres are meso- and macroporous, typically 5 μm in diameter, contain 0.9 mM · g of amino groups and 14 wt.% of iron according to elemental analysis and AAS, respectively. The particles were conjugated to p46/Myo1C protein, a potential biomarker of autoimmune diseases, to isolate specific autoantibodies in the blood of patients suffering from multiple sclerosis (MS). The p46/Myo1C loaded microspheres are shown to enable the preconcentration of minute quantities of specific immunoglobulins prior to their quantification via SDS-PAGE. The immunoglobulin M (IgM) with affinity to Myo1C was detected in MS patients. Graphical abstract Monodisperse magnetic poly(glycidyl methacrylate) microspheres were synthesized, conjugated with 46 kDa form of unconventional Myo1C protein (p46/Myo1C) via carbodiimide (DIC) chemistry, and specific autoantibodies isolated from blood of multiple sclerosis (MS) patients; immunoglobulin M (IgM) level increased in MS patients.

We firstly identified 48 kDa molecular form of the unconventional myosin 1c (p48/Myo1C), and isolated it from blood serum of multiple sclerosis patients. The amount of p48/Myo1C in human blood serum correlated with some autoimmune, hemato‐oncological and neurodegenerative diseases and thus may serve as a potential molecular biomarker. The biological functions of this protein in human blood remain unknown. Previously, we used the monodisperse magnetic poly (glycidyl methacrylate)(mag‐PGMA–NH2) microspheres with immobilized 48/Myo1C and western‐blot analysis, which allowed us to identify IgM and IgG immunoglobulins presenting an affinity to this protein. Here, we used mass spectrometry followed by the western blotting in order to identify other blood serum proteins with affinity to 48/Myo1C. The obtained data demonstrate that 48/Myo1C binds to component 3 of the complement and the antithrombin‐III proteins. A combination of magnetic microparticle‐based affinity chromatography with MALDI–TOF mass spectrometry and an in silico analysis provided an opportunity to identify the partners of interaction of 48/Myo1C with other proteins, in particular those participating in complement and coagulation cascades.

Monitoring of multiple sclerosis (MS) requires additional molecular markers. Recently, we used original TCA-precipitation/extraction approach in combination with MALDI TOF/TOF mass-spectrometry and identified earlier unknown 48 kDa form of the unconventional myosin IC isoform b (Myo1C) in blood serum of the MS patients. Further examination of TCA-extracted fraction of blood serum of these patients by means of thin-layer chromatography and HPLC gel-filtration allowed detecting 300-500 Da peptides. MALDI TOF/TOF massspectrometry of these peptides showed that they contain Ser-Pro-Cys amino acid sequence. We discussed potential mechanisms of a release of these peptides that were earlier unknown in blood serum of the MS patients.

Метою роботи було дослідити можливості використання високовалідних лабораторних біомаркерів при розсіяному склерозі (РС), а також розробити структуру сучасного лабораторного алгоритму цього захворювання із врахуванням можливості як діагностики самого захворювання, так і його окремих особливостей за допомогою лабораторних біомаркерів. Матеріали та методи. З метою пошуку валідних біомаркерів РС, відносно яких було здійснено як мінімум два незалежні дослідження, в яких реєструвались статистично значущі позитивні результати, було здійснено широкий огляд літератури за період 2007–2017 років. Для підвищення вірогідності правильного діагностичного та прогностичного результату при РС нами був розроблений комплексний алгоритм із використанням цілої групи специфічних лабораторних біомаркерів із зазначенням їх діагностичної та прогностичної сили. Результати. Для діагностики РС, оцінки ризику трансформації клінічно ізольованого синдрому у РС, визначення активності та прогресування захворювання, а також оцінки ефективності терапії запропоновано конкретний алгоритм лабораторних тестів із застосуванням біомаркерів для кожної окремої групи. Для кожного тесту визначено межу високого та низького ризиків або встановлено статистично верифіковану відсічну точку (cut-off point). Підсумовування результатів тестів визначеної групи відображає загальний діагностичний і прогностичний результат. Висновки. Більшість біомаркерів РС не використовується в повсякденній практиці лікарів-неврологів через брак доведеної високої валідності цих тестів. Досі немає єдиної клінічної ознаки або діагностичного тесту, достатніх для самостійної й абсолютно точної діагностики РС. Основна частина біомаркерів здатна характеризувати лише групу хворих загалом, маючи низькі діагностичні властивості при застосуванні окремого тесту в конкретного пацієнта. Тому з метою підвищення діагностичної ефективності необхідне використання комплексу специфічних лабораторних біомаркерів. Це є пріоритетним завданням на шляху впровадження індивідуалізованої медицини, що при РС дасть змогу прогнозувати ризик виникнення цієї недуги, абсолютно точно диференціювати РС від інших захворювань, правильно оцінити клінічні особливості й обрати ефективний засіб лікування, а також прогнозувати перебіг хвороби та появу небажаних побічних реакцій.