Tecnología de biodetección altamente sensible diagnostica enfermedad de Alzheimer en sangre

La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa, caracterizada por una pérdida gradual de neuronas y sinapsis en el cerebro. Una de las principales causas de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de amiloide β (Aβ) en el cerebro, donde forma placas. La enfermedad de Alzheimer se observa principalmente en personas mayores de 65 años y actualmente no se puede detener ni revertir. Además de la falta de tratamientos efectivos para el Alzheimer, existen pocos métodos para diagnosticar el Alzheimer. La enfermedad de Alzheimer solo se puede diagnosticar definitivamente mediante un examen directo del cerebro, que solo se puede hacer después de la muerte. La acumulación de Aβ en el cerebro se puede medir mediante pruebas de líquido cefalorraquídeo o mediante tomografía por emisión de positrones; sin embargo, la primera es una prueba extremadamente invasiva que no se puede repetir, y la segunda es bastante costosa. Por lo tanto, existe la necesidad de una prueba de diagnóstico que sea económica, precisa y ampliamente disponible. Ahora, los científicos han desarrollado una tecnología de biodetección que puede detectar exosomas que se unen a Aβ en la sangre de ratones, que aumentan a medida que Aβ se acumula en el cerebro.

El trabajo anterior de los científicos de la Universidad de Hokkaido (Hokkaido, Japón) ha demostrado que la acumulación de Aβ en el cerebro está asociada con los exosomas de unión a Aβ secretados por las neuronas, que degradan y transportan Aβ a las células microgliales del cerebro. Los exosomas son sacos encerrados en una membrana secretados por células que poseen marcadores celulares en su superficie. El equipo adaptó el ensayo de escisión digital invasiva patentado de Toppan (Tokio, Japón) (Digital ICATM) para cuantificar la concentración de exosomas de unión a Aβ en tan solo 100 µL de sangre. El dispositivo que desarrollaron atrapa moléculas y partículas en una muestra una por una en pozos microscópicos del tamaño de un millón de micrómetros en un chip de medición y detecta la presencia o ausencia de señales fluorescentes emitidas por la escisión de los exosomas de unión a Aβ.

Imagen: Concepto para la detección digital de exosomas de unión a β amiloide en la sangre de modelos de ratón de enfermedad de Alzheimer (Fotografía cortesía de la Universidad de Hokkaido)

Cuando se probó en modelos de ratones, el exosoma de unión a Aβ Digital ICATM (idICA) mostró que la concentración de exosomas de unión a Aβ aumentó con el aumento de la edad de los ratones. Esto es significativo ya que los ratones utilizados eran ratones modelo de la enfermedad de Alzheimer, en los que el Aβ se acumula en el cerebro con la edad. Actualmente se están realizando ensayos clínicos de la tecnología en humanos. Esta tecnología idICA altamente sensible es la primera aplicación de ICA que permite la detección altamente sensible de exosomas que retienen moléculas de superficie específicas de una pequeña cantidad de sangre sin necesidad de aprender técnicas especiales; como es aplicable a los biomarcadores de exosomas en general, también puede adaptarse para su uso en el diagnóstico de otras enfermedades.

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