Nová technologie biosenzorů pro detekci Alzheimerovy choroby v krvi

Nová technologie biosenzorů pro detekci Alzheimerovy choroby v krvi

Vědci z Hokkaidské univerzity a Toppan vyvinuli metodu pro detekci akumulace amyloidu-β v mozku, což je charakteristický znak Alzheimerovy choroby, pomocí biomarkerů ve vzorcích krve.

Alzheimerova choroba je neurodegenerativní onemocnění charakterizované postupnou ztrátou neuronů a synapsí v mozku. Jednou z hlavních příčin Alzheimerovy choroby je hromadění amyloidu β (Aβ) v mozku, kde tvoří plaky. Alzheimerova choroba se vyskytuje především u lidí starších 65 let a v současnosti ji nelze zastavit ani zvrátit. Proto je Alzheimerova choroba hlavním problémem zemí se stárnoucí populací, jako je Japonsko.

Tým vědců z Hokkaido University a Toppan, vedený speciálně jmenovaným docentem Kohei Yuyama na Fakultě pokročilých biologických věd, Hokkaido University, vyvinul technologii biosenzorů, která dokáže detekovat exosomy vázající Aβ v krvi myší, což se projevuje tím, že se Aβ hromadí v mozku. Její výzkum byl publikován v časopise Alzheimer’s Research & Therapy.

Při testování na myších modelech Aβ-vazebný exosom Digital ICATM (idICA) ukázal, že koncentrace Ap-vazebných exosomů se zvyšovala, jak myši stárly. To je významné, protože použité myši byly modelové myši s Alzheimerovou chorobou, u které se Ap hromadí v mozku s věkem.

Kromě nedostatku účinné léčby Alzheimerovy choroby existuje jen málo metod k diagnostice Alzheimerovy choroby. Alzheimerovu chorobu lze definitivně diagnostikovat pouze přímým vyšetřením mozku, které je možné až po smrti. Akumulaci Ap v mozku lze měřit testováním mozkomíšního moku nebo pozitronovou emisní tomografií; První z nich je však extrémně invazivní test, který nelze opakovat, a druhý je poměrně drahý. Existuje tedy potřeba diagnostického testu, který je ekonomický, přesný a široce dostupný.

Předchozí práce Yuyamovy skupiny ukázala, že nahromadění Aβ v mozku je spojeno s exozomy vázajícími Aβ vylučovanými neurony, které degradují Aβ a transportují ho do mozkových mikrogliálních buněk. Exozomy jsou membránově vázané váčky vylučované buňkami, které mají na svém povrchu buněčné markery. Tým upravil patentovaný digitální invazivní štěpící test společnosti Toppan (Digital ICATM) ke kvantifikaci koncentrace exozomů vázajících Aβ v pouhých 100 µl krve. Zařízení, které vyvinuli, zachycuje molekuly a částice ve vzorku jednotlivě v mikroskopických jamkách o velikosti milionu mikrometrů na měřicím čipu a detekuje přítomnost nebo nepřítomnost fluorescenčních signálů emitovaných štěpením exozomů vázajících Aβ.

V současné době probíhají klinické testy této technologie na lidech. Tato vysoce citlivá technologie idICA je první aplikací ICA, která umožňuje vysoce citlivou detekci exosomů, které zadržují specifické povrchové molekuly z malého objemu krve bez nutnosti učit se speciální techniky; Protože je obecně použitelný pro exosomové biomarkery, může být také přizpůsoben pro použití při diagnostice jiných onemocnění.

Zdroj:

Univerzita Hokkaido

Odkaz:

Yuyama, K., a kol. (2022) Imunodigitální invazivní štěpný test pro analýzu extracelulárních vezikul vázaných na amyloid-β Alzheimerovy choroby. Výzkum a terapie Alzheimerovy choroby. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.