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Il rame permette di vedere gli aggregati di Alzheimer nel cervello
Uno studio prova-di-concetto eseguito in un topo modello del morbo di Alzheimer (MA) offre nuove prove che si possono usare gli isotopi di rame per rilevare i depositi di proteine di amiloide-beta che si formano nel cervello delle persone con MA, o con il rischio di svilupparlo.
Diversi tipi di isotopi restituiscono particelle caricate positivamente chiamate 'positroni', rilevabili da scanner di tomografia ad emissioni di positrone (PET). L'isotopo in rame usato nello studio (CU-64) dura molto più a lungo rispetto agli isotopi di carbonio o fluoro attualmente approvati per l'uso in soggetti umani, dicono i ricercatori.
La disponibilità di agenti diagnostici più duraturi renderebbe il processo della diagnosi di MA più accessibile alle persone che vivono lontano dai principali centri medici. Qualsiasi clinica con uno scanner PET potrebbe ricevere gli agenti in tempo per usare i composti nelle scansioni cerebrali dei pazienti che risiedono nelle vicinanze.
I ricercatori dell'Università dell'Illinois di Urbana-Champaign riferiscono questi risultati in Proceedings of the National Academy of Sciences.
Lo sforzo di sviluppare composti basati su rame per rilevare il MA nei pazienti viventi è un affare complicato, ha affermato Liviu Mirica, il professore di chimica che ha guidato il nuovo studio con il ricercatore Hong-Jun Cho. Qualsiasi agente diagnostico creato in laboratorio deve soddisfare diversi criteri.
"C'è una parte che lega il rame e un'altra parte che lega questi peptidi amiloidi", ha detto Mirica.
Nei test con composti creati nel laboratorio di Mirica, il team ha scoperto che la regione della molecola vincolante il rame interferiva con il frammento che lega l'amiloide. Per superare questo problema, i ricercatori hanno introdotto un minuscolo distanziatore chimico tra i due componenti. Ciò ha migliorato l'affinità della loro molecola ai peptidi amiloidi.
Per essere efficaci, tuttavia, tali agenti diagnostici devono anche essere in grado di attraversare la barriera emato-encefalica.
"Devono essere abbastanza piccoli e abbastanza grassi da arrivare nel cervello", ha detto Mirica. "Ma non possono essere troppo grassi, perché allora potrebbero non essere biodisponibili".
L'agente di contrasto deve durare abbastanza a lungo per la scansione, ma alla fine deve decadere, senza lasciare metalli radioattivi potenzialmente problematici nel corpo o nel cervello.
Quando hanno testato per la prima volta i loro composti nel tessuto del cervello del topo, i ricercatori hanno visto che l'affinità dei loro agenti per i depositi amiloidi era limitata. L'aggiunta di un secondo componente che lega l'amiloide alla molecola ha migliorato il suo legame e migliorato la sua capacità di passare attraverso la barriera emato-encefalica.
"Se facciamo una PET su topi vivi con e senza patologie del MA, vediamo una differenza statisticamente significativa nell'intensità del segnale", ha detto Mirica.
I ricercatori devono lavorare ancora molto per migliorare il legame di questi composti ai depositi amiloidi, ma lo studio offre prove convincenti che gli isotopi di rame sono un'alternativa fattibile e più duratura degli agenti diagnostici attuali, ha detto Mirica.
Fonte: Diana Yates in University of Illinois at Urbana-Champaign (> English) - raduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Hong-Jun Cho, Truc Huynh, Buck Rogers, Liviu Mirica. Design of a multivalent bifunctional chelator for diagnostic 64Cu PET imaging in Alzheimer’s disease. PNAS, 24 Nov 2020, DOI
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