Nová technológia biosenzorov na detekciu Alzheimerovej choroby v krvi

Nová technológia biosenzorov na detekciu Alzheimerovej choroby v krvi

Vedci z Hokkaido University a Toppan vyvinuli metódu na zistenie akumulácie amyloidu-β v mozgu, ktorá je charakteristickým znakom Alzheimerovej choroby, pomocou biomarkerov vo vzorkách krvi.

Alzheimerova choroba je neurodegeneratívne ochorenie charakterizované postupnou stratou neurónov a synapsií v mozgu. Jednou z hlavných príčin Alzheimerovej choroby je hromadenie amyloidu β (Aβ) v mozgu, kde vytvára plaky. Alzheimerova choroba sa vyskytuje predovšetkým u ľudí starších ako 65 rokov a v súčasnosti ju nemožno zastaviť ani zvrátiť. Preto je Alzheimerova choroba veľkým problémom pre krajiny so starnúcou populáciou, ako je Japonsko.

Tím vedcov z Hokkaido University a Toppan, vedený špeciálne vymenovaným docentom Kohei Yuyama na Fakulte pokročilých biologických vied Univerzity Hokkaido, vyvinul technológiu biosenzorov, ktorá dokáže detekovať exozómy viažuce Aβ v krvi myší, čo sa prejavuje tým, že sa Aβ hromadí v mozgu. Jej výskum bol publikovaný v časopise Alzheimer’s Research & Therapy.

Pri testovaní na myších modeloch Ap-väzbový exozóm Digital ICATM (idICA) ukázal, že koncentrácia Ap-väzbových exozómov sa zvyšovala, keď myši starli. To je významné, pretože použité myši boli modelové myši s Alzheimerovou chorobou, u ktorej sa Ap hromadí v mozgu s vekom.

Okrem nedostatku účinných spôsobov liečby Alzheimerovej choroby existuje len málo metód na diagnostikovanie Alzheimerovej choroby. Alzheimerovu chorobu možno definitívne diagnostikovať len priamym vyšetrením mozgu, čo je možné až po smrti. Akumuláciu Ap v mozgu možno merať testovaním cerebrospinálnej tekutiny alebo pozitrónovou emisnou tomografiou; Prvý z nich je však mimoriadne invazívny test, ktorý sa nedá opakovať, a druhý je dosť drahý. Existuje teda potreba diagnostického testu, ktorý je ekonomický, presný a široko dostupný.

Predchádzajúca práca od Yuyamovej skupiny ukázala, že nahromadenie Aβ v mozgu je spojené s exozómami viažucimi Aβ vylučovanými neurónmi, ktoré degradujú Aβ a transportujú ho do mozgových mikrogliálnych buniek. Exozómy sú membránovo viazané vaky vylučované bunkami, ktoré majú na svojom povrchu bunkové markery. Tím upravil patentovaný digitálny invazívny štiepny test spoločnosti Toppan (Digital ICATM) na kvantifikáciu koncentrácie exozómov viažucich Aβ len v 100 µl krvi. Zariadenie, ktoré vyvinuli, zachytáva molekuly a častice vo vzorke jednotlivo v mikroskopických jamkách s veľkosťou milióna mikrometrov na meracom čipe a zisťuje prítomnosť alebo neprítomnosť fluorescenčných signálov emitovaných štiepením exozómov viažucich Aβ.

V súčasnosti prebiehajú klinické skúšky tejto technológie na ľuďoch. Táto vysoko citlivá technológia idICA je prvou aplikáciou ICA, ktorá umožňuje vysoko citlivú detekciu exozómov, ktoré si zachovávajú špecifické povrchové molekuly z malého objemu krvi bez potreby učiť sa špeciálne techniky; Pretože je všeobecne použiteľný pre exozómové biomarkery, môže byť prispôsobený aj na použitie pri diagnostike iných ochorení.

Zdroj:

Univerzita Hokkaido

Referencia:

Yuyama, K., a kol. (2022) Imunodigitálny invazívny test štiepenia na analýzu extracelulárnych vezikúl naviazaných na amyloid-β pri Alzheimerovej chorobe. Výskum a liečba Alzheimerovej choroby. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.