Ricerche

Le proteine che si piegano male e si raggruppano insieme, un processo noto come 'aggregazione', sono caratteristiche cruciali di diverse condizioni neurologiche, che comprendono i morbi di Alzheimer (MA) e di Parkinson (MP).

Questi disturbi coinvolgono la formazione di piccole strutture potenzialmente dannose chiamate oligomeri, che potrebbero servire da indicatori preziosi per la diagnosi precoce. Sono incredibilmente piccoli, tuttavia e molto più rari delle proteine sane non aggregate. Ciò rende difficile rilevarli e misurarli accuratamente.

Con uno studio pubblicato su Science Advances, ricercatori del gruppo Horrocks dell'Università di Edimburgo, in collaborazione con UCB Biopharma, hanno escogitato una soluzione innovativa chiamata single-molecule two-color aggregate pull-down (STAPull).

Questa tecnica d'avanguardia funziona esaminando proteine che vengono immobilizzate (tenute in posizione) ed etichettate con colori diversi usando anticorpi specifici di rilevamento. Analizzando attentamente con microscopi sensibili i segnali dove questi colori si sovrappongono, i ricercatori possono distinguere e quantificare le proteine aggregate, escludendo al contempo quelli singole non aggregate.

Per mettere alla prova la tecnica, gli scienziati hanno usato l'alfa-sinucleina, la proteina associata all'MP, e hanno scoperto che STAPull poteva rilevare questi aggregati a concentrazioni fisiologicamente rilevanti. Inoltre, STAPull non si limita a un tipo specifico di campione, ma può essere applicata a una vasta gamma di campioni, compresi i biofluidi dell'uomo. Questa versatilità la rende uno strumento prezioso nello studio degli aggregati proteici associati a vari disturbi.

Consentendo ai ricercatori di rilevare e quantificare gli aggregati proteici, STAPull apre nuove possibilità di identificare i biomarcatori che possono essere usati per diagnosticare presto queste condizioni debilitanti, una possibilità cruciale nella lotta contro queste malattie. La prima coautrice dott.ssa Rebecca Saleeb, della Facoltà di Chimica della Università di Edimburgo, ha dichiarato:

“Attualmente, ai pazienti viene diagnosticata una malattia neurodegenerativa in base ai sintomi, che compaiono quando la malattia è avanzata e c'è già un danno cellulare irreversibile. In questo lavoro presentiamo una tecnologia alternativa, STAPull, in grado di rilevare la malattia neurodegenerativa nei biofluidi umani. Vogliamo sviluppare questa tecnologia per capire se può aiutare la diagnosi pre-sintomatica".

Il primo coautore dott. Ji-eun Lee, associato di ricerca post-dottorato nella stessa istituzione, ha dichiarato:

“La diagnosi precoce delle malattie neurodegenerative è cruciale per avere più opzioni di trattamento, migliore sopravvivenza indipendente a lungo termine e maggiore qualità di vita. La nostra nuova tecnica, STAPull, migliora il rilevamento, specialmente per le specie oligomeriche in fase iniziale, che sono potenzialmente più dannose, ma non rilevabili dai metodi attuali".

L'autore senior, dott. Mathew Horrocks, docente di chimica biofisica e leader del laboratorio Horrocks dell'Università di Edimburgo, ha dichiarato:

“Questo documento è il risultato di una fantastica collaborazione con UCB Biopharma, che ha fornito alla nostra squadra competenze e una serie di anticorpi altamente specifici. Con questo approccio, ora siamo in grado di visualizzare direttamente gli aggregati e identificare anche le proteine di cui sono composti. Questo è un punto di svolta per futuri approcci diagnostici e sfrutta la capacità di rilevare singole molecole".