Ricercatori dell'Università di Hokkaido e della Toppan hanno sviluppato un metodo per rilevare dai biomarcatori nei campioni di sangue l'accumulo di amiloide-β nel cervello, una caratteristica dell'Alzheimer.

Concetto per la rilevazione digitale di esosomi che legano l'amiloide-β nel sangue di un topo modello di Alzheimer (Kohei Yuyama).

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia neurodegenerativa, caratterizzata da una perdita graduale di neuroni e sinapsi nel cervello. Una delle cause principali della malattia è l'accumulo di amiloide-β (Aβ) nel cervello, dove forma delle placche.

Il MA affligge principalmente individui di età superiore ai 65 anni e non può essere fermata o invertita. Pertanto, è una delle principali preoccupazioni per le nazioni con le popolazioni che invecchiano, come il Giappone.

Un team di scienziati dell'Università di Hokkaido e della Toppan, guidato dal professore associato Kohei Yuyama, ha sviluppato una tecnologia di biosensori in grado di rilevare esosomi che legano l'Aβ nel sangue dei topi, che aumentano con l'accumulo di Aβ nel cervello. La loro ricerca è stata pubblicata sulla rivista Alzheimer's Research & Therapy.

Oltre alla mancanza di trattamenti efficaci, ci sono pochi metodi per diagnosticare il MA: può essere diagnosticato definitivamente solo mediante esame diretto del cervello, solo dopo la morte. L'accumulo di Aβ nel cervello può essere misurato nel liquido cerebrospinale o con la tomografia a emissione di positroni; tuttavia, il primo è un test estremamente invasivo che non può essere ripetuto e il secondo è piuttosto costoso. Pertanto, è necessario un test diagnostico economico, accurato e ampiamente disponibile.

Il lavoro precedente del gruppo di Yuyama aveva dimostrato che l'accumulo di Aβ nel cervello è associato a esosomi leganti l'Aβ secreti dai neuroni, che si degradano e trasportano l'Aβ alle cellule microgliali del cervello. Gli esosomi sono sacche racchiuse nella membrana, secrete da cellule che possiedono marcatori cellulari sulla superficie.

Il team ha adattato il Digital Invasive Cleavage Assay (Digital ICA^TM) proprietario della Toppan per quantificare la concentrazione di esosomi leganti l'Aβ in appena 100µl di sangue. Il dispositivo che ha sviluppato intrappola molecole e particelle una-per-una in un campione in un milione di pozzi microscopici di dimensioni micrometriche su un chip di misurazione e rileva la presenza o l'assenza di segnali fluorescenti emessi dalla scissione degli esosomi leganti l'Aβ.

Quando è stato testato sui modelli di topi, il Digital ICA^TM su esosomi leganti l'Aβ ha mostrato che la concentrazione di esosomi leganti l'Aβ aumentava con l'aumento dell'età dei topi. Ciò è significativo in quanto i topi usati erano i topi modello di MA, in cui l'Aβ si accumula nel cervello con l'età.

Sono attualmente in corso nell'uomo studi clinici su questa tecnologia altamente sensibile, la prima applicazione dell'ICA che consente di rilevare con alta sensibilità esosomi che trattengono molecole specifiche di superficie, da una piccola quantità di sangue senza la necessità di apprendere tecniche speciali; poiché è applicabile ai biomarcatori di esosomi in generale, può anche essere adattato nella diagnosi di altre malattie.