Nueva tecnología de biosensores para detectar la enfermedad de Alzheimer en la sangre

Nueva tecnología de biosensores para detectar la enfermedad de Alzheimer en la sangre

Investigadores de la Universidad de Hokkaido y Toppan han desarrollado un método para detectar la acumulación de β-amiloide en el cerebro, un sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer, utilizando biomarcadores en muestras de sangre.

La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por una pérdida gradual de neuronas y sinapsis en el cerebro. Una de las principales causas de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de β-amiloide (Aβ) en el cerebro, donde forma placas. La enfermedad de Alzheimer ocurre principalmente en personas mayores de 65 años y actualmente no se puede detener ni revertir. Por lo tanto, la enfermedad de Alzheimer es una preocupación importante para los países con poblaciones que envejecen, como Japón.

Un equipo de científicos de la Universidad de Hokkaido y Toppan, dirigido por el profesor asociado Kohei Yuyama en la Facultad de Biociencias Avanzadas de la Universidad de Hokkaido, ha desarrollado una tecnología de biosensor que puede detectar exosomas de unión a Aβ en la sangre de ratones, lo que se manifiesta cuando Aβ se acumula en el cerebro. Su investigación fue publicada en la revista Alzheimer's Research & Therapy.

Cuando se probó en modelos de ratón, el exosoma de unión a Aβ Digital ICATM (idICA) mostró que la concentración de exosomas de unión a Aβ aumentaba a medida que los ratones envejecían. Esto es significativo porque los ratones utilizados eran ratones modelo de la enfermedad de Alzheimer, en la que el Aβ se acumula en el cerebro con la edad.

Además de la falta de tratamientos eficaces para el Alzheimer, existen pocos métodos para diagnosticarlo. El Alzheimer sólo puede diagnosticarse definitivamente mediante un examen directo del cerebro, lo que sólo es posible después de la muerte. La acumulación de Aβ en el cerebro se puede medir mediante pruebas del líquido cefalorraquídeo o mediante tomografía por emisión de positrones; Sin embargo, la primera es una prueba extremadamente invasiva que no se puede repetir y la segunda es bastante cara. Por tanto, existe la necesidad de una prueba de diagnóstico que sea económica, precisa y esté ampliamente disponible.

Trabajos anteriores del grupo de Yuyama han demostrado que la acumulación de Aβ en el cerebro está asociada con exosomas de unión a Aβ secretados por neuronas que degradan Aβ y lo transportan a las células microgliales del cerebro. Los exosomas son sacos rodeados de membranas secretados por células que tienen marcadores celulares en su superficie. El equipo adaptó el ensayo de escisión invasiva digital (Digital ICATM) patentado por Toppan para cuantificar la concentración de exosomas de unión a Aβ en solo 100 µl de sangre. El dispositivo que desarrollaron captura moléculas y partículas de una muestra individualmente en pocillos microscópicos del tamaño de un millón de micrómetros en un chip de medición y detecta la presencia o ausencia de señales fluorescentes emitidas por la escisión de los exosomas de unión a Aβ.

Actualmente se están realizando ensayos clínicos de esta tecnología en humanos. Esta tecnología idICA de alta sensibilidad es la primera aplicación de ICA, que permite la detección altamente sensible de exosomas que retienen moléculas de superficie específicas de un pequeño volumen de sangre sin la necesidad de aprender técnicas especiales; Debido a que generalmente es aplicable a biomarcadores de exosomas, también se puede adaptar para su uso en el diagnóstico de otras enfermedades.

Fuente:

Universidad de Hokkaido

Referencia:

Yuyama, K., et al. (2022) Ensayo de escisión invasiva inmunodigital para el análisis de vesículas extracelulares unidas a β-amiloide de Alzheimer. Investigación y terapia del Alzheimer. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

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