Jauna biosensoru tehnoloģija Alcheimera slimības noteikšanai asinīs

Jauna biosensoru tehnoloģija Alcheimera slimības noteikšanai asinīs

Pētnieki no Hokaido universitātes un Toppan ir izstrādājuši metodi, lai noteiktu amiloid-β uzkrāšanos smadzenēs, kas ir Alcheimera slimības pazīme, izmantojot biomarķierus asins paraugos.

Alcheimera slimība ir neirodeģeneratīva slimība, kurai raksturīgs pakāpenisks neironu un sinapses zudums smadzenēs. Viens no galvenajiem Alcheimera slimības cēloņiem ir amiloīda β (Aβ) uzkrāšanās smadzenēs, kur tas veido plāksnes. Alcheimera slimība galvenokārt rodas cilvēkiem, kas vecāki par 65 gadiem, un pašlaik to nevar apturēt vai mainīt. Tāpēc Alcheimera slimība ir liela problēma valstīs ar novecojošu sabiedrību, piemēram, Japānu.

Hokaido universitātes zinātnieku komanda no Hokaido universitātes un Toppanas, kuru vadīja īpaši iecelts asociētais profesors Kohei Yuyama Hokaido Universitātes Progresīvo biozinātņu fakultātē, ir izstrādājusi biosensoru tehnoloģiju, kas var noteikt Aβ saistošas ​​eksosomas peļu asinīs, kas izpaužas kā Aβ uzkrājas smadzenēs. Viņas pētījums tika publicēts žurnālā Alzheimer's Research & Therapy.

Pārbaudot ar peles modeļiem, Aβ saistošā eksosoma Digital ICATM (idICA) parādīja, ka Aβ saistošo eksosomu koncentrācija palielinājās, pelēm novecojot. Tas ir nozīmīgi, jo izmantotās peles bija Alcheimera slimības paraugpeles, kurās ar vecumu smadzenēs uzkrājas Aβ.

Papildus tam, ka trūkst efektīvas Alcheimera slimības ārstēšanas metodes, Alcheimera slimības diagnosticēšanai ir maz metožu. Alcheimera slimību var galīgi diagnosticēt, tikai veicot tiešu smadzeņu pārbaudi, kas ir iespējama tikai pēc nāves. Aβ uzkrāšanos smadzenēs var izmērīt ar cerebrospinālā šķidruma testu vai pozitronu emisijas tomogrāfiju; Tomēr pirmais ir ārkārtīgi invazīvs tests, ko nevar atkārtot, un pēdējais ir diezgan dārgs. Tādējādi ir nepieciešams ekonomisks, precīzs un plaši pieejams diagnostikas tests.

Iepriekšējais Yuyama grupas darbs ir parādījis, ka Aβ uzkrāšanās smadzenēs ir saistīta ar Aβ saistošām eksosomām, ko izdala neironi, kas noārda Aβ un transportē to uz smadzeņu mikroglia šūnām. Eksosomas ir ar membrānu saistīti maisiņi, ko izdala šūnas, kuru virsmā ir šūnu marķieri. Komanda pielāgoja Toppan patentēto digitālo invazīvo šķelšanās testu (Digital ICATM), lai kvantitatīvi noteiktu Aβ saistošo eksosomu koncentrāciju tikai 100 µl asiņu. Viņu izstrādātā ierīce uztver molekulas un daļiņas paraugā atsevišķi miljons mikrometru izmēra mikroskopiskās iedobēs mērījumu mikroshēmā un nosaka fluorescējošu signālu esamību vai neesamību, ko izstaro Aβ saistošo eksosomu šķelšanās.

Pašlaik tiek veikti klīniskie šīs tehnoloģijas izmēģinājumi ar cilvēkiem. Šī ļoti jutīgā idICA tehnoloģija ir pirmais ICA pielietojums, kas ļauj ļoti jutīgi noteikt eksosomas, kas saglabā specifiskas virsmas molekulas no neliela asins tilpuma bez nepieciešamības apgūt īpašas metodes; Tā kā tas parasti ir piemērojams eksosomu biomarķieriem, to var pielāgot arī citu slimību diagnosticēšanai.

Avots:

Hokaido universitāte

Atsauce:

Yuyama, K., et al. (2022) Imūndigitālās invazīvās šķelšanās tests Alcheimera amiloīda β saistīto ekstracelulāro pūslīšu analīzei. Alcheimera pētniecība un terapija. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.