- Trovare biomarcatori dell’Alzheimer o del morbo di Parkinson che possono essere rilevati attraverso fluidi corporei come saliva, urina e sangue potrebbe aiutare i ricercatori a identificare e sviluppare nuovi farmaci e trattamenti.
- L’anno scorso un gruppo di ricercatori ha sviluppato un dispositivo wireless in grado di rilevare un piccolo numero di molecole, in particolare per i ceppi SARS-CoV-2.
- Ora hanno dimostrato che il loro dispositivo può essere adattato per rilevare molecole legate al morbo di Alzheimer e al morbo di Parkinson.
Un team di ricercatori dell’Università della California, a San Diego, che ha sviluppato un dispositivo portatile wireless per rilevare biomolecole specifiche, ha ora dimostrato che il suo dispositivo è in grado di rilevare molecole associate al morbo di Alzheimer e al morbo di Parkinson.
Il dispositivo è stato originariamente sviluppato per rilevare la SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19. Funziona utilizzando aptameri, ovvero brevi filamenti di DNA o RNA che si legano solo a molecole specifiche. Quando avviene il legame sullo strato di grafene dello spessore di un singolo atomo nella macchina, l’energia elettrica è in grado di fluire, creando una lettura positiva che conferma che la molecola è stata rilevata.
Questo studio precedente ha dimostrato che il loro dispositivo era in grado di rilevare ceppi specifici del virus SARS-CoV-2, quando era presente solo un numero molto limitato di virus.
Nella ricerca più recente condotta da questo team, i ricercatori hanno dimostrato che il loro dispositivo è in grado di rilevare diverse forme di beta-amiloide e tau, peptidi che caratterizzano la malattia di Alzheimer, e α-sinucleina, un peptide presente in livelli più elevati nel cervello delle persone. con la malattia di Parkinson.
Hanno utilizzato campioni prelevati dai cervelli sottoposti ad autopsia di pazienti deceduti per testare la capacità del dispositivo di rilevare queste molecole.
I loro risultati sono stati pubblicati in Biofisica e biologia computazionale.
Modi per rilevare l’Alzheimer
Il numero di persone che vivono con la malattia di Alzheimer negli Stati Uniti potrebbe aumentare dai 6,7 milioni di oggi
Sono necessarie innovazioni nello sviluppo di trattamenti, ma anche di diagnosi, poiché si è rivelato impegnativo progettare studi clinici che dimostrino l’efficacia dei farmaci, con coorti di pazienti che già manifestano i sintomi della malattia.
Attualmente, la malattia di Alzheimer viene rilevata utilizzando una combinazione di test neurocognitivi, risonanza magnetica e scansione PET, spesso dopo la comparsa dei sintomi, compreso il declino cognitivo.
Le scansioni PET funzionano rilevando la presenza di placche amiloidi, che si formano quando un peptide noto come beta-amiloide, si accumula a causa dei grovigli che forma con un altro peptide, tau. Si ritiene che questi grovigli interrompano la segnalazione delle cellule nervose nel cervello, il che porta al declino cognitivo osservato nei pazienti con malattia di Alzheimer.
La presenza di queste placche nel cervello delle persone con malattia di Alzheimer significa che la maggior parte dei ricercatori si concentra sulla presenza e sulle azioni di questi peptidi e sui meccanismi che potrebbero essere alla loro base.
Tuttavia, l’isolamento di questi peptidi rimane complesso e potenzialmente invasivo a causa della loro presenza nel cervello.
Un alto grado di sensibilità
I risultati dello studio hanno mostrato che il dispositivo sviluppato dai ricercatori era in grado di rilevare diverse forme di questi peptidi di beta-amiloide a basse concentrazioni con un elevato grado di precisione.
“Ciò che abbiamo visto in questo articolo è che la quantità di beta-amiloide che entra nel cervello attraverso la saliva è quasi 1.000 volte superiore alla sensibilità del nostro sistema”, ha detto l’autore principale, il dottor Ratnesh Lal. Notizie mediche oggi in un’intervista.
Ha detto che la forza del dispositivo che avevano sviluppato era dovuta alla sensibilità del sistema elettrico, poiché non c’era reattività crociata che potesse confondere i risultati.
Gli autori dell’articolo dicono di voler vedere se con il dispositivo riescono a rilevare o meno queste molecole nel plasma sanguigno e nel liquido cerebrospinale, e poi nella saliva e nell’urina.
Rilevare segni di Alzheimer nel sangue e nella saliva
C’è ancora ricerca da fare sul miglior tipo di biomarcatori per rilevare la malattia di Alzheimer in diversi tipi di fluidi corporei, ha detto il dottor Thomas K Karikari, assistente professore di psichiatria all’Università di Pittsburgh, che ricerca biomarcatori per la malattia di Alzheimer e non è stato ancora trovato. coinvolti nella ricerca.
Ci sono anche sfide associate all’esecuzione di test patologici standardizzati su amiloide e tau, per ottenere risultati sufficientemente coerenti da evitare falsi positivi e negativi.
L’amiloide è difficile da isolare e lavorare perché è per sua natura appiccicosa. La barriera emato-encefalica significa anche che la maggior parte dei cambiamenti osservati nel cervello non si riflettono necessariamente nelle concentrazioni ematiche o in quelle concentrazioni osservate in diversi tessuti al di fuori del cervello. In altre parole, come si può sapere se questi biomarcatori provengono dal cervello e non da qualche altra parte del corpo?
Lo ha detto il dottor Karikari MNT che la sua stessa ricerca aveva esaminato i modelli di fosforilazione dei peptidi tau specifici dell’Alzheimer per determinare quali molecole specifiche provenissero dal cervello e fossero presenti in concentrazioni diverse nei pazienti affetti da Alzheimer rispetto a una popolazione non malata.
Le sue precedenti ricerche avevano dimostrato che il legame del tau è particolarmente forte attorno alla ghiandola salivare, e “[We] hanno dimostrato in quel momento che non vi era alcuna differenza per la saliva tra il gruppo diagnostico. Quindi in realtà a quel punto abbiamo concluso con questo”, ha detto il dottor Karikari, poiché ciò significava che la tau nella saliva non era un buon biomarcatore per la malattia di Alzheimer poiché non proveniva necessariamente dal cervello.
Ora, tuttavia, ha affermato che è stato fatto del lavoro per determinare i modelli di fosforilazione della tau che caratterizzano l’Alzheimer, “quindi speriamo di poter tornare indietro ed essere in grado di caratterizzare molto meglio la tau della saliva”.
Il dottor Karikari ha affermato che sono state fatte meno ricerche sull’urina e che ci sono particolari sfide associate alla raccolta dell’urina da pazienti anziani incontinenti.
Gli autori dell’articolo affermano di voler richiedere l’approvazione della FDA per il dispositivo nei prossimi cinque o sei mesi con l’obiettivo di avere il dispositivo sul mercato entro un anno.
