Ny biosensorteknologi til at opdage Alzheimers sygdom i blodet

Ny biosensorteknologi til at opdage Alzheimers sygdom i blodet

Forskere fra Hokkaido University og Toppan har udviklet en metode til at påvise ophobning af amyloid-β i hjernen, et kendetegn for Alzheimers sygdom, ved hjælp af biomarkører i blodprøver.

Alzheimers sygdom er en neurodegenerativ sygdom karakteriseret ved et gradvist tab af neuroner og synapser i hjernen. En af hovedårsagerne til Alzheimers sygdom er ophobning af amyloid β (Aβ) i hjernen, hvor det danner plaques. Alzheimers sygdom forekommer primært hos personer over 65 år og kan i øjeblikket ikke stoppes eller vendes. Derfor er Alzheimers sygdom en stor bekymring for lande med aldrende befolkninger, såsom Japan.

Et team af forskere fra Hokkaido University og Toppan, ledet af den særligt udnævnte lektor Kohei Yuyama ved Fakultetet for Avancerede Biovidenskaber, Hokkaido University, har udviklet en biosensorteknologi, der kan detektere Aβ-bindende exosomer i blodet hos mus, hvilket viser sig, når Aβ akkumuleres i hjernen. Hendes forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Alzheimer's Research & Therapy.

Når det blev testet i musemodeller, viste det Aβ-bindende exosom Digital ICATM (idICA), at koncentrationen af ​​Aβ-bindende exosomer steg, efterhånden som musene blev ældre. Dette er signifikant, fordi de anvendte mus var modelmus for Alzheimers sygdom, hvor Aβ opbygges i hjernen med alderen.

Ud over manglen på effektive behandlinger for Alzheimers, er der få metoder til at diagnosticere Alzheimers. Alzheimers kan kun diagnosticeres endeligt gennem direkte undersøgelse af hjernen, hvilket først er muligt efter døden. Aβ-akkumulering i hjernen kan måles ved test af cerebrospinalvæske eller ved positronemissionstomografi; Førstnævnte er dog en ekstremt invasiv test, som ikke kan gentages, og sidstnævnte er ret dyr. Der er således behov for en diagnostisk test, der er økonomisk, præcis og bredt tilgængelig.

Tidligere arbejde fra Yuyamas gruppe har vist, at Aβ-opbygning i hjernen er forbundet med Aβ-bindende exosomer udskilt af neuroner, der nedbryder Aβ og transporterer det til hjernens mikrogliaceller. Exosomer er membranbundne sække, der udskilles af celler, der har cellemarkører på deres overflade. Holdet tilpassede Toppans proprietære Digital Invasive Cleavage Assay (Digital ICATM) for at kvantificere koncentrationen af ​​Aβ-bindende exosomer i kun 100 µL blod. Den enhed, de udviklede, fanger molekyler og partikler i en prøve individuelt i mikroskopiske brønde på størrelse med millioner mikrometer på en målechip og detekterer tilstedeværelsen eller fraværet af fluorescerende signaler, der udsendes af spaltningen af ​​de Aβ-bindende exosomer.

Kliniske forsøg med teknologien udføres i øjeblikket på mennesker. Denne meget følsomme idICA-teknologi er den første anvendelse af ICA, der muliggør meget følsom påvisning af exosomer, der tilbageholder specifikke overflademolekyler fra en lille mængde blod uden behov for at lære specielle teknikker; Fordi det er generelt anvendeligt til exosom biomarkører, kan det også tilpasses til brug ved diagnosticering af andre sygdomme.

Kilde:

Hokkaido Universitet

Reference:

Yuyama, K., et al. (2022) Immundigital invasiv spaltningsassay til analyse af Alzheimers amyloid-β-bundne ekstracellulære vesikler. Alzheimers forskning og terapi. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.