Ny biosensorteknologi för att upptäcka Alzheimers sjukdom i blodet

Ny biosensorteknologi för att upptäcka Alzheimers sjukdom i blodet

Forskare från Hokkaido University och Toppan har utvecklat en metod för att upptäcka ackumulering av amyloid-β i hjärnan, ett kännetecken för Alzheimers sjukdom, med hjälp av biomarkörer i blodprover.

Alzheimers sjukdom är en neurodegenerativ sjukdom som kännetecknas av en gradvis förlust av neuroner och synapser i hjärnan. En av huvudorsakerna till Alzheimers sjukdom är ackumuleringen av amyloid β (Aβ) i hjärnan, där det bildar plack. Alzheimers sjukdom förekommer främst hos personer över 65 år och kan för närvarande inte stoppas eller vändas. Därför är Alzheimers sjukdom ett stort problem för länder med åldrande befolkningar, som Japan.

Ett team av forskare från Hokkaido University och Toppan, under ledning av den specialutnämnde docent Kohei Yuyama vid fakulteten för avancerade biovetenskaper, Hokkaido University, har utvecklat en biosensorteknologi som kan upptäcka Aβ-bindande exosomer i blodet hos möss, vilket visar sig när Aβ ackumuleras i hjärnan. Hennes forskning publicerades i tidskriften Alzheimer's Research & Therapy.

När den testades i musmodeller visade den Aβ-bindande exosomen Digital ICATM (idICA) att koncentrationen av Aβ-bindande exosomer ökade när mössen åldrades. Detta är signifikant eftersom mössen som användes var modellmöss för Alzheimers sjukdom, där Aβ byggs upp i hjärnan med åldern.

Förutom bristen på effektiva behandlingar för Alzheimers, finns det få metoder för att diagnostisera Alzheimers. Alzheimers kan endast diagnostiseras definitivt genom direkt undersökning av hjärnan, vilket är möjligt först efter döden. Ap-ackumulering i hjärnan kan mätas genom testning av cerebrospinalvätska eller genom positronemissionstomografi; Det förra är dock ett extremt invasivt test som inte kan upprepas, och det senare är ganska dyrt. Det finns således ett behov av ett diagnostiskt test som är ekonomiskt, korrekt och allmänt tillgängligt.

Tidigare arbete från Yuyamas grupp har visat att Aβ-uppbyggnad i hjärnan är associerad med Aβ-bindande exosomer som utsöndras av neuroner som bryter ner Aβ och transporterar det till hjärnans mikrogliaceller. Exosomer är membranbundna säckar som utsöndras av celler som har cellmarkörer på sin yta. Teamet anpassade Toppans egenutvecklade Digital Invasive Cleavage Assay (Digital ICATM) för att kvantifiera koncentrationen av Aβ-bindande exosomer i bara 100 µL blod. Enheten de utvecklade fångar molekyler och partiklar i ett prov individuellt i miljonmikrometer stora mikroskopiska brunnar på ett mätchip och detekterar närvaron eller frånvaron av fluorescerande signaler som emitteras av klyvningen av de Aβ-bindande exosomer.

Kliniska prövningar av tekniken genomförs för närvarande på människor. Denna mycket känsliga idICA-teknologi är den första tillämpningen av ICA, som möjliggör mycket känslig detektering av exosomer som håller kvar specifika ytmolekyler från en liten volym blod utan att behöva lära sig speciella tekniker; Eftersom den är allmänt tillämpbar på exosombiomarkörer kan den också anpassas för användning vid diagnos av andra sjukdomar.

Källa:

Hokkaido universitet

Hänvisning:

Yuyama, K., et al. (2022) Immundigital invasiv klyvningsanalys för analys av Alzheimers amyloid-β-bundna extracellulära vesiklar. Alzheimers forskning och terapi. doi.org/10.1186/s13195-022-01073-w.

.