Új bioszenzoros technológia az Alzheimer-kór kimutatására a vérben

Új bioszenzoros technológia az Alzheimer-kór kimutatására a vérben

A Hokkaido Egyetem és a Toppan kutatói módszert fejlesztettek ki az amiloid-β agyban történő felhalmozódásának kimutatására, amely az Alzheimer-kór egyik jellemzője, vérminták biomarkereinek felhasználásával.

Az Alzheimer-kór egy neurodegeneratív betegség, amelyet a neuronok és a szinapszisok fokozatos elvesztése jellemez az agyban. Az Alzheimer-kór egyik fő oka az amiloid β (Aβ) felhalmozódása az agyban, ahol plakkokat képez. Az Alzheimer-kór elsősorban a 65 év felettieknél fordul elő, és jelenleg nem lehet megállítani vagy visszafordítani. Ezért az Alzheimer-kór komoly aggodalomra ad okot az idősödő lakosságú országokban, például Japánban.

A Hokkaido Egyetem és a Toppan tudósaiból álló csapat a Hokkaido Egyetem Haladó Biotudományi Karának speciálisan kinevezett docense, Kohei Yuyama vezetésével olyan bioszenzoros technológiát fejlesztett ki, amely képes kimutatni az Aβ-kötő exoszómákat az egerek vérében, ami az Aβ felhalmozódásában nyilvánul meg az agyban. Kutatását az Alzheimer's Research & Therapy folyóiratban publikálták.

Egérmodelleken tesztelve az Aβ-kötő exoszóma Digital ICATM (idICA) azt mutatta, hogy az Aβ-kötő exoszómák koncentrációja az egerek öregedésével nőtt. Ennek azért van jelentősége, mert a felhasznált egerek Alzheimer-kór modellegerei voltak, amelyekben az Aβ az életkor előrehaladtával felhalmozódik az agyban.

Az Alzheimer-kór hatékony kezelésének hiánya mellett kevés módszer létezik az Alzheimer-kór diagnosztizálására. Az Alzheimer-kórt csak az agy közvetlen vizsgálatával lehet véglegesen diagnosztizálni, ami csak a halál után lehetséges. Az agyban az Aβ-felhalmozódás mérhető liquorvizsgálattal vagy pozitronemissziós tomográfiával; Az előbbi azonban egy rendkívül invazív teszt, amelyet nem lehet megismételni, az utóbbi pedig meglehetősen drága. Így olyan diagnosztikai vizsgálatra van szükség, amely gazdaságos, pontos és széles körben elérhető.

Yuyama csoportjának korábbi munkái kimutatták, hogy az Aβ felhalmozódása az agyban Aβ-kötő exoszómákkal van összefüggésben, amelyeket neuronok választanak ki, amelyek lebontják az Aβ-t és szállítják az agy mikroglia sejtjeihez. Az exoszómák membránhoz kötött tasakok, amelyeket olyan sejtek választanak ki, amelyek felszínén sejtmarkerek találhatók. A csapat adaptálta a Toppan szabadalmaztatott Digital Invasive Cleavage Assay-t (Digital ICATM), hogy számszerűsítse az Aβ-kötő exoszómák koncentrációját mindössze 100 µl vérben. Az általuk kifejlesztett eszköz a mintában lévő molekulákat és részecskéket egyenként, millió mikrométeres mikroszkopikus lyukakban rögzíti egy mérőchipen, és kimutatja az Aβ-kötő exoszómák hasítása által kibocsátott fluoreszcens jelek meglétét vagy hiányát.

A technológia klinikai vizsgálatait jelenleg embereken végzik. Ez a rendkívül érzékeny idICA technológia az ICA első alkalmazása, amely lehetővé teszi olyan exoszómák rendkívül érzékeny kimutatását, amelyek kis térfogatú vérből specifikus felületi molekulákat tartanak meg anélkül, hogy speciális technikákat kellene megtanulniuk; Mivel általánosan alkalmazható exoszóma biomarkerekre, más betegségek diagnosztizálására is adaptálható.

Forrás:

Hokkaido Egyetem

Referencia:

Yuyama, K. és mtsai. (2022) Immunodigitális invazív hasítási vizsgálat Alzheimer-kór amiloid-β-kötött extracelluláris vezikuláinak elemzésére. Alzheimer-kór kutatása és terápiája. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.