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Ricerche

Realizzato test del sangue per rilevare l'Alzheimer anche 15 anni prima della comparsa

ac-2015-04286k_0003.gifVisto che oggi l'Alzheimer viene diagnosticato troppo tardi, dei ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB), in collaborazione col Centro Tedesco Malattie Neurodegenerative (DZNE) di Göttingen, hanno messo a punto un test del sangue che, potenzialmente, può facilitare l'individuazione precoce dell'Alzheimer.

Esso è costituito da un'analisi immuno-chimica che usa un sensore a infrarossi; la superficie del sensore è rivestita di anticorpi altamente specifici che estraggono i biomarcatori dell'Alzheimer dal sangue, o dal liquido cerebrospinale preso nella parte bassa della schiena (liquor lombare).

Il sensore a infrarossi controlla l'eventuale presenza di alterazioni patologiche nei biomarcatori, che possono esserci più di 15 anni prima della comparsa dei sintomi clinici.

Questo metodo è diventato la storia di copertina della rivista accademica Biophotonics, e i risultati dello studio sono stati pubblicati anche su Analytical Chemistry.


Nella maggior parte dei casi, la diagnosi è fatta troppo tardi

Un problema importante nella diagnosi dell'Alzheimer è il fatto che al momento della comparsa dei primi sintomi clinici sono già avvenuti danni enormi e irreversibili nel cervello. A quel punto, il trattamento sintomatico è l'unica opzione disponibile.

"Prima ancora di trovare un farmaco in grado di inibire in modo significativo la progressione della malattia, dobbiamo avere esami del sangue che rilevano l'Alzheimer nelle fasi di pre-demenza", spiega il Prof. Dr. Klaus Gerwert, capo del Dipartimento di Biofisica della RUB.

"Somministrando tali farmaci nella fase iniziale, siamo riusciti a prevenire la demenza, o per lo meno a ritardarne l'esordio", aggiunge il Prof. Dr. med. Jens Wiltfang, Capo del Dipartimento di Psichiatria e Psicoterapia dell'Università di Göttingen e Ccoordinatore clinico di ricerca al DZNE di Göttingen.


Alzheimer e misfolding del peptide amiloide-beta

Per il nuovo test, è la struttura secondaria dei cosiddetti peptidi di amiloide-beta a diventare un biomarcatore. Tale struttura cambia nei pazienti di Alzheimer. Nella struttura patologica misfolded [mal ripiegata], possono accumularsi sempre più peptidi amiloidi-beta, formando gradualmente depositi di placca visibile nel cervello che sono tipici dell'Alzheimer.

Questo accade più di 15 anni prima della comparsa dei primi sintomi clinici. Le placche patologiche di amiloide-beta possono essere rilevate temporaneamente mediante tomografia a emissione di positroni (PET Amiloide); ma questa procedura è relativamente costosa ed espone a radiazioni.


Brevettato metodo diagnostico per la diagnosi di Alzheimer

Insieme a Prof. Dr. med. Jens Wiltfang di Göttingen, il team guidato dal Prof. Dr. Klaus Gerwert ha sviluppato un sensore a infrarossi per rilevare il misfolding dei peptidi di amiloide-beta, nell'ambito dei progetti del dottorato di ricerca di Andreas Nabers e Jonas Schartner.

Il sensore a infrarossi estrae il peptide amiloide-beta dai fluidi corporei. Il metodo è in attesa di brevetto. Dopo aver inizialmente lavorato con il liquido cerebrospinale, i ricercatori hanno ampliato il metodo verso l'analisi del sangue. "Noi non selezioniamo solo un unico arrangiamento possibile di ripiegamento del peptide; al contrario rileviamo il modo in cui sono distribuite tutte le strutture secondarie esistenti dell'amiloide-beta, nella forme sane e in quelle patologiche", dice Gerwert.

Una diagnosi precisa non è possibile fino a quando non viene valutata la distribuzione di tutte le strutture secondarie. I test che analizzano il peptide amiloide-beta sono già disponibili con i cosiddetti «saggi immuno-assorbenti legati ad un enzima» (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assays - ELISA). Essi identificano la concentrazione totale e percentuale di forme di diversa lunghezza, nonché la concentrazione delle singole conformazioni nei fluidi corporei; ma, almeno finora, non hanno fornito al contempo informazioni sulla distribuzione, diagnosticamente rilevante, delle strutture secondarie. "Questo è il motivo per cui i test ELISA non si sono dimostrati molto efficaci quando applicati alle analisi campione del sangue in pratica", spiega Klaus Gerwert.


Primi studi clinici completati

Con i metodi ora sviluppati a Bochum e Gottinga, i ricercatori hanno analizzato i campioni di 141 pazienti. Essi hanno raggiunto una precisione diagnostica dell'84 per cento nel sangue e del 90 per cento nel liquido cerebrospinale, rispetto al 'gold standard' clinico. Il test ha rivelato un aumento di biomarcatori mal ripiegati come spostamento spettrale della banda di amiloide-beta al di sotto della soglia, diagnosticando così l'Alzheimer. Del risultato della sua tesi, Andreas Nabers dice: "La cosa singolare è che questo è l'unico test label-free robusto con un'unica soglia". 


Un sensore potenziale per la diagnosi precoce

Nell'ambito dello studio pubblicato, i ricercatori hanno testato il potenziale per la diagnosi precoce dell'Alzheimer in un piccolo gruppo di pazienti. I risultati suggeriscono che, anche nelle fasi di pre-demenza, può essere rilevato nei fluidi corporei un aumento della concentrazione di peptidi di amiloide-beta misfolded. Quindi l'Alzheimer in futuro potrà essere diagnosticato nelle fasi precliniche.

"Prima si rileva l'Alzheimer, più sono le probabilità di terapia. Questo sensore è una tappa importante nella giusta direzione", aggiunge il Prof. Dr. Jens Wiltfang. Attualmente, i ricercatori stanno eseguendo l'analisi dei campioni per la diagnosi precoce di 800 partecipanti allo studio, al fine di ottimizzare la significatività statistica.


Finanziamento del progetto

I fondi per il progetto sono stati forniti dalla PURE (Protein Research Unit Ruhr within Europe), il portavoce della quale è il Prof. Dr. Klaus Gerwert.

 

 

 


Fonte: Ruhr-University Bochum (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

  1. Andreas Nabers, Julian Ollesch, Jonas Schartner, Carsten Kötting, Just Genius, Ute Haußmann, Hans Klafki, Jens Wiltfang, Klaus Gerwert. An infrared sensor analysing label-free the secondary structure of the Abeta peptide in presence of complex fluids. Journal of Biophotonics, 2016; 9 (3): 224 DOI: 10.1002/jbio.201400145
  2. A. Nabers, J. Ollesch, J. Schartner, C. Kötting, J. Genius, H. Hafermann, H. Klafki, K. Gerwert, and J. Wiltfang (2016): The Amyloid-beta seconday structure distribution in CSF and blood measured by an immuno-IR-sensor: a novel biomarker candidate for Alzheimer’s disease, Analytical Chemistry, Doi: 10.1021/acs.analchem.5b04286.


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