Nova biosenzorska tehnologija za odkrivanje Alzheimerjeve bolezni v krvi

Nova biosenzorska tehnologija za odkrivanje Alzheimerjeve bolezni v krvi

Raziskovalci z Univerze Hokkaido in Toppan so razvili metodo za odkrivanje kopičenja amiloida-β v možganih, ki je znak Alzheimerjeve bolezni, z uporabo biomarkerjev v vzorcih krvi.

Alzheimerjeva bolezen je nevrodegenerativna bolezen, za katero je značilna postopna izguba nevronov in sinaps v možganih. Eden glavnih vzrokov za Alzheimerjevo bolezen je kopičenje amiloida β (Aβ) v možganih, kjer tvorijo plake. Alzheimerjeva bolezen se pojavi predvsem pri ljudeh, starejših od 65 let, in je trenutno ni mogoče ustaviti ali obrniti. Zato je Alzheimerjeva bolezen velika skrb za države s starajočim se prebivalstvom, kot je Japonska.

Skupina znanstvenikov z Univerze Hokkaido in Toppan, ki jo vodi posebej imenovani izredni profesor Kohei Yuyama na Fakulteti za napredne biološke znanosti Univerze Hokkaido, je razvila biosenzorsko tehnologijo, ki lahko zazna eksosome, ki vežejo Aβ, v krvi miši, kar se kaže kot Aβ kopiči v možganih. Njena raziskava je bila objavljena v reviji Alzheimer's Research & Therapy.

Pri testiranju na mišjih modelih je eksosom, ki veže Aβ, Digital ICATM (idICA) pokazal, da se je koncentracija eksosomov, ki veže Aβ, povečevala s staranjem miši. To je pomembno, ker so bile uporabljene miši modelne miši Alzheimerjeve bolezni, pri kateri se Aβ s starostjo kopiči v možganih.

Poleg pomanjkanja učinkovitih zdravil za Alzheimerjevo bolezen obstaja le malo metod za diagnosticiranje Alzheimerjeve bolezni. Alzheimerjevo bolezen je mogoče dokončno diagnosticirati le z neposrednim pregledom možganov, kar je možno šele po smrti. Kopičenje Aβ v možganih je mogoče izmeriti s testiranjem cerebrospinalne tekočine ali s pozitronsko emisijsko tomografijo; Vendar je prvi izjemno invaziven test, ki ga ni mogoče ponoviti, drugi pa je precej drag. Zato obstaja potreba po diagnostičnem testu, ki je ekonomičen, natančen in široko dostopen.

Prejšnje delo Yuyamine skupine je pokazalo, da je kopičenje Aβ v možganih povezano z eksosomi, ki vežejo Aβ, ki jih izločajo nevroni, ki razgrajujejo Aβ in ga prenašajo v možganske mikroglialne celice. Eksosomi so z membrano vezane vrečke, ki jih izločajo celice, ki imajo na svoji površini celične markerje. Ekipa je prilagodila Toppanov lastniški digitalni invazivni test cepitve (Digital ICATM) za kvantificiranje koncentracije eksosomov, ki vežejo Aβ, v samo 100 µL krvi. Naprava, ki so jo razvili, zajame molekule in delce v vzorcu posamično v milijon mikroskopskih vdolbinicah na merilnem čipu in zazna prisotnost ali odsotnost fluorescentnih signalov, ki jih oddaja cepitev eksosomov, ki vežejo Aβ.

Klinična preskušanja tehnologije trenutno potekajo na ljudeh. Ta zelo občutljiva tehnologija idICA je prva uporaba ICA, ki omogoča zelo občutljivo zaznavanje eksosomov, ki zadržijo specifične površinske molekule iz majhnega volumna krvi, ne da bi se morali naučiti posebnih tehnik; Ker je na splošno uporaben za biomarkerje eksosomov, ga je mogoče prilagoditi tudi za uporabo pri diagnosticiranju drugih bolezni.

Vir:

Univerza Hokkaido

Referenca:

Yuyama, K., et al. (2022) Imunodigitalni invazivni test cepitve za analizo zunajceličnih veziklov, vezanih na Alzheimerjev amiloid-β. Raziskave in zdravljenje Alzheimerjeve bolezni. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.