Până în anul 2060, aproximativ 14 milioane de americani vor suferi de boala Alzheimer. Alte boli neurodegenerative, cum ar fi Parkinson, sunt, de asemenea, în creştere. Metodele actuale de testare de ultimă generaţie pentru aceste boli necesită teste invazive, şi prin urmare, depistarea timpurie a bolii este dificilă.
Acum, o echipă internaţională de cercetători a dezvoltat un dispozitiv portabil, neinvaziv, care poate detecta biomarkeri pentru bolile Alzheimer şi Parkinson. Biosenzorul poate, de asemenea, să transmită rezultatele fără fir către un laptop sau un smartphone.
Echipa a testat dispozitivul pe probe in vitro de la pacienţi şi a demonstrat că este la fel de precis ca şi cele mai avansate tehnologii.
Cercetătorii intenţionează să testeze acum probe de salivă şi urină cu acest biosenzor. Dispozitivul ar putea fi modificat pentru a detecta biomarkerii pentru alte afecţiuni.
Echipa şi-a prezentat concluziile luni, în revista Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS.
Dispozitivul se bazează pe detecţia electrică decât pe cea chimică, despre care cercetătorii spun că este o modalitate mai precisă şi mai uşor de implementat.
Acest sistem portabil de diagnosticare ar permite testarea la domiciliu şi la punctele de îngrijire, cum ar fi clinicile şi azilurile de bătrâni, pentru bolile neurodegenerative la nivel global.
Până în anul 2060, aproximativ 14 milioane de americani vor suferi de boala Alzheimer. Alte boli neurodegenerative, cum ar fi Parkinson, sunt, de asemenea, în creştere.
Metodele actuale de testare de ultimă generaţie pentru Alzheimer şi Parkinson necesită o puncţie lombară şi teste imagistice, inclusiv un RMN. Prin urmare, depistarea timpurie a bolii este dificilă, deoarece pacienţii nu se expun acestor proceduri invazive.
De asemenea, testarea este dificilă pentru pacienţii care prezintă deja simptome şi care au dificultăţi de mişcare, precum şi pentru cei care nu au acces rapid la spitale sau unităţi medicale locale.
Una dintre ipotezele predominante în domeniu este aceea că boala Alzheimer este cauzată de peptidele amiloide solubile care se reunesc în molecule mai mari (plăci beta-amiloid), care la rândul lor formează canale ionice în creier.
Echipa şi-a propus să dezvolte un test care să poată detecta peptidele amiloide beta şi tau - biomarkeri pentru Alzheimer - şi proteinele alfa sinucleină - biomarker pentru Parkinson - în mod neinvaziv, în special din salivă şi urină.
Ei şi-au dorit să se bazeze mai degrabă pe detecţia electrică decât pe cea chimică, deoarece consideră că aceasta este mai precisă şi mai uşor de implementat.
Cercetătorii au construit dispozitivul care să poată transmite wireless rezultatele testului către familia şi medicii pacientului.
Dispozitivul este rezultatul a trei decenii de expertiză şi colaborări cu cercetători din întreaga lume, inclusiv coautori din Texas şi China.
„Încerc să îmbunătăţesc calitatea vieţii şi să salvez vieţi", spune Ratnesh Lal, profesor de bioinginerie, inginerie mecanică şi ştiinţa materialelor la facultatea de inginerie a UC San Diego, unul dintre autorii corespondenţi ai lucrării.
Cercetătorii au adaptat un dispozitiv pe care l-au dezvoltat iniţial în timpul pandemiei de Covid pentru a detecta proteinele spike şi nucleoproteina din virusul viu SARS-CoV-2, pe care l-au descris în PNAS, în 2022.
Echipa de cercetare a testat dispozitivul cu proteine amiloide derivate din creier de la pacienţi decedaţi de Alzheimer şi Parkinson.
Experimentele au arătat că biosenzorii au fost capabili să detecteze biomarkerii specifici pentru ambele afecţiuni cu o mare acurateţe, la egalitate cu metodele de ultimă generaţie existente.
Dispozitivul funcţionează, de asemenea, la concentraţii extrem de scăzute, ceea ce înseamnă că are nevoie de cantităţi mici pentru probe - până la doar câţiva microlitri.
În plus, testele au arătat că dispozitivul a funcţionat bine chiar şi atunci când probele analizate conţineau alte proteine.
Proteinele Tau au fost mai greu de detectat, dar, întrucât dispozitivul analizează trei biomarkeri diferiţi, acesta poate combina rezultatele de la toţi trei pentru a ajunge la un rezultat general fiabil.
Următorii paşi includ testarea plasmei sanguine şi a lichidului cerebro-spinal cu ajutorul dispozitivului, apoi, în cele din urmă, a mostrelor de salivă şi urină.
Testele ar urma să aibă loc în cadrul unor spitale şi cămine de bătrâni. Dacă aceste teste vor decurge bine, echipa intenţionează să solicite aprobarea autorităţii americane de reglementare, FDA, pentru dispozitiv, în următoarele cinci sau şase luni.
Obiectivul final este ca dispozitivul să fie introdus pe piaţă într-un an.
Foto articol: Biosenzorul şi cititorul sunt concepute pentru a fi utilizate la domiciliu sau la un punct de îngrijire. Sistemul. poate transmite rezultatele fără fir medicilor, pacienţilor, îngrijitorilor şi familiei pacientului. Credit: David Baillot/Universitatea din California San Diego.
