- Encontrar biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer o Parkinson que puedan detectarse a través de fluidos corporales como la saliva, la orina y la sangre puede ayudar a los investigadores a identificar y desarrollar nuevos medicamentos y tratamientos.
- El año pasado, un grupo de investigadores desarrolló un dispositivo inalámbrico que detecta pequeñas cantidades de moléculas, específicamente para las cepas de SARS-CoV-2.
- Ahora, han demostrado que su dispositivo se puede adaptar para detectar moléculas asociadas con la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, que desarrolló un dispositivo portátil inalámbrico para detectar moléculas biológicas específicas, ha demostrado ahora que su dispositivo puede detectar moléculas asociadas con la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
El dispositivo fue desarrollado originalmente para detectar el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Funciona utilizando aptámeros, o hebras cortas de ADN o ARN que se unen sólo a moléculas específicas. A medida que se produce la unión en la capa de grafeno de un átomo de espesor en la máquina, la energía eléctrica puede fluir, creando una lectura positiva que confirma que se ha detectado la molécula.
Este estudio anterior demostró que su dispositivo podía detectar cepas específicas del virus SARS-CoV-2, cuando solo estaban presentes pequeñas cantidades del virus.
En la última investigación del equipo, los investigadores han demostrado que su dispositivo es capaz de detectar beta-amiloide y tau, péptidos que caracterizan la enfermedad de Alzheimer, y α-sinucleína, un péptido que se encuentra en niveles elevados en el cerebro de las personas. con la enfermedad de Parkinson.
Para probar la capacidad del dispositivo para detectar estas moléculas, utilizaron muestras tomadas de cerebros sometidos a autopsias de pacientes fallecidos.
Sus hallazgos han sido publicados Biofísica y Biología Computacional.
El número de personas que viven con la enfermedad de Alzheimer en los EE. UU. hoy en día puede aumentar de 6,7 millones de personas.
Se necesitan avances en el desarrollo de tratamientos, pero también en los diagnósticos, ya que ha resultado difícil diseñar ensayos clínicos que demuestren la eficacia de los medicamentos, con cohortes de pacientes que ya presentan síntomas de la enfermedad.
Actualmente, la enfermedad de Alzheimer se diagnostica mediante una combinación de pruebas neurocognitivas, resonancia magnética y exploración por PET después de la aparición de los síntomas, incluido el deterioro cognitivo.
Las exploraciones PET funcionan detectando la presencia de placas amiloides, que se forman cuando un péptido llamado beta-amiloide se enreda con otro péptido, tau. Se cree que estos enredos alteran la señalización de las células nerviosas en el cerebro, lo que provoca el deterioro cognitivo observado en los pacientes con enfermedad de Alzheimer.
La presencia de estas placas en el cerebro de personas con enfermedad de Alzheimer ha llevado a muchos investigadores a centrarse en la presencia y acciones de estos péptidos y los mecanismos subyacentes.
Sin embargo, aislar estos péptidos sigue siendo complejo y potencialmente invasivo debido a su presencia en el cerebro.
Los resultados del estudio mostraron que el dispositivo desarrollado por los investigadores era capaz de detectar diferentes formas de estos péptidos beta-amiloides en bajas concentraciones con un alto grado de precisión.
«Lo que vimos en este artículo es que la cantidad de beta-amiloide en la saliva que ingresa al cerebro es aproximadamente 1000 veces la sensibilidad de nuestro sistema», dijo el autor principal, el Dr. Dijo Ratnesh Lal. Noticias médicas hoy En una entrevista.
La fuerza del dispositivo que desarrollaron se debe a la sensibilidad del sistema eléctrico, dijo, lo que significa que no hay reactividad cruzada que pueda confundir los resultados.
Los autores del artículo dicen que quieren ver si estas moléculas pueden detectarse con el dispositivo en el plasma sanguíneo y el líquido cefalorraquídeo, y luego en la saliva y la orina.
Aún es necesaria la investigación sobre los mejores tipos de biomarcadores para detectar la enfermedad de Alzheimer en diferentes tipos de fluidos corporales, afirmó el Dr. Dijo Thomas K Karikari. Involucrado en la investigación.
También existen desafíos asociados con la realización de pruebas de patología estándar sobre amiloide y tau para obtener resultados suficientemente consistentes que eviten falsos positivos y negativos.
El amiloide es de naturaleza tan pegajosa que es difícil aislarlo y trabajar con él. La barrera hematoencefálica significa que la mayoría de los cambios en el cerebro no se reflejan en las concentraciones sanguíneas o en las concentraciones en diversos tejidos fuera del cerebro. En otras palabras, ¿cómo se puede saber si estos biomarcadores provienen del cerebro y no de otra parte del cuerpo?
Dr. Karikari dijo TMN Su propia investigación analizó los patrones de fosforilación en péptidos tau específicos de la enfermedad de Alzheimer para determinar qué moléculas específicas provenían del cerebro y se encontraban en diferentes concentraciones en pacientes con Alzheimer en comparación con poblaciones sin la enfermedad.
Su investigación anterior mostró que la unión de tau era particularmente fuerte alrededor de la glándula salival y “(mostramos) que no había diferencias en la saliva entre los grupos de diagnóstico en ese momento. Así que terminamos en ese punto”, dijo el Dr. Esto significa que la tau en la saliva no es un buen biomarcador de la enfermedad de Alzheimer porque no proviene del cerebro, dijo Karikari.
Ahora, sin embargo, se ha trabajado para determinar los patrones de fosforilación en tau que caracterizan la enfermedad de Alzheimer, dijo, «para que podamos retroceder y caracterizar mejor la tau a partir de la saliva».
Se han realizado pocas investigaciones sobre la orina y existen desafíos particulares a la hora de recolectar orina de pacientes ancianos con incontinencia, dijo el Dr. Karikari.
Los autores del artículo dicen que planean solicitar la aprobación de la FDA para el dispositivo en los próximos cinco o seis meses, con el objetivo de tener el dispositivo en el mercado dentro de un año.