Nuova tecnologia di biosensori per rilevare la malattia di Alzheimer nel sangue

Nuova tecnologia di biosensori per rilevare la malattia di Alzheimer nel sangue

I ricercatori dell'Università di Hokkaido e di Toppan hanno sviluppato un metodo per rilevare l'accumulo di amiloide-β nel cervello, un segno distintivo della malattia di Alzheimer, utilizzando biomarcatori nei campioni di sangue.

La malattia di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da una graduale perdita di neuroni e sinapsi nel cervello. Una delle principali cause della malattia di Alzheimer è l'accumulo di amiloide β (Aβ) nel cervello, dove forma placche. La malattia di Alzheimer si manifesta principalmente nelle persone di età superiore ai 65 anni e attualmente non può essere fermata o invertita. Pertanto, la malattia di Alzheimer rappresenta una delle principali preoccupazioni per i paesi con popolazioni che invecchiano, come il Giappone.

Un team di scienziati dell’Università di Hokkaido e di Toppan, guidato dal professore associato Kohei Yuyama appositamente nominato presso la Facoltà di Bioscienze Avanzate dell’Università di Hokkaido, ha sviluppato una tecnologia di biosensori in grado di rilevare esosomi che legano l’Aβ nel sangue dei topi, che si manifesta quando l’Aβ si accumula nel cervello. La sua ricerca è stata pubblicata sulla rivista Alzheimer’s Research & Therapy.

Quando testato su modelli murini, l’esosoma Digital ICATM (idICA) legante l’Aβ ha mostrato che la concentrazione di esosomi leganti l’Aβ aumentava con l’invecchiamento dei topi. Ciò è significativo perché i topi utilizzati erano topi modello del morbo di Alzheimer, in cui l'Aβ si accumula nel cervello con l'età.

Oltre alla mancanza di trattamenti efficaci per l'Alzheimer, esistono pochi metodi per diagnosticare l'Alzheimer. L'Alzheimer può essere diagnosticato definitivamente solo attraverso l'esame diretto del cervello, possibile solo dopo la morte. L'accumulo di Aβ nel cervello può essere misurato mediante analisi del liquido cerebrospinale o mediante tomografia a emissione di positroni; Tuttavia il primo è un test estremamente invasivo e non ripetibile, mentre il secondo è piuttosto costoso. Pertanto, vi è la necessità di un test diagnostico che sia economico, accurato e ampiamente disponibile.

Il lavoro precedente del gruppo di Yuyama ha dimostrato che l'accumulo di Aβ nel cervello è associato a esosomi leganti l'Aβ secreti dai neuroni che degradano l'Aβ e lo trasportano alle cellule microgliali del cervello. Gli esosomi sono sacche legate alla membrana secrete dalle cellule che hanno marcatori cellulari sulla loro superficie. Il team ha adattato il Digital Invasive Cleavage Assay (Digital ICATM) brevettato da Toppan per quantificare la concentrazione di esosomi leganti Aβ in soli 100 µl di sangue. Il dispositivo che hanno sviluppato cattura le molecole e le particelle di un campione individualmente in pozzetti microscopici di milioni di micrometri su un chip di misurazione e rileva la presenza o l’assenza di segnali fluorescenti emessi dalla scissione degli esosomi che legano l’Aβ.

Attualmente sono in corso studi clinici della tecnologia sugli esseri umani. Questa tecnologia idICA altamente sensibile è la prima applicazione dell'ICA, consentendo il rilevamento altamente sensibile di esosomi che trattengono specifiche molecole superficiali da un piccolo volume di sangue senza la necessità di apprendere tecniche speciali; Poiché è generalmente applicabile ai biomarcatori degli esosomi, può essere adattato anche per l’uso nella diagnosi di altre malattie.

Fonte:

Università dell'Hokkaido

Riferimento:

Yuyama, K., et al. (2022) Test di scissione invasiva immunodigitale per l'analisi delle vescicole extracellulari legate all'amiloide-β dell'Alzheimer. Ricerca e terapia dell'Alzheimer. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

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