Исследователи представили новую технику флуоресцентной визуализации, которая может обнаруживать амилоиды, ключевые биомаркеры нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, предлагая более простую альтернативу ПЭТ-сканированию.
В этом методе используется сенсорная матрица молекулярных зондов на основе кумарина, способная выявлять амилоиды для мониторинга прогрессирования заболевания или различения различных состояний. Массив, протестированный на моделируемых биологических жидкостях и образцах мозга мышей, показал высокую чувствительность и селективность, создавая четкие флуоресцентные отпечатки пальцев для различных амилоидов.
Этот прорыв поможет в ранней диагностике и поспособствует лучшему пониманию нейродегенеративных заболеваний, открывая путь к новым стратегиям лечения.
Многие нейродегенеративные заболевания, в том числе болезни Альцгеймера и Паркинсона, трудно диагностировать до того, как начнут проявляться симптомы. Однако биомаркеры, связанные с заболеваниями, такие как агрегированные белки, называемые амилоидами, могут дать важную информацию гораздо раньше, если их можно будет легко обнаружить.
Исследователи, публикующие свои работы в научном журнале ACS Sensors, разработали один такой метод, используя набор сенсорных молекул, которые могут выявлять амилоиды. Этот инструмент может помочь отслеживать прогрессирование заболевания или различать состояния, связанные с амилоидом.
Нейродегенеративные заболевания обычно включают нарушение связи внутри мозга, которое часто вызывается «липкими» скоплениями неправильно свернутых белков, называемых амилоидами, которые прерывают передачу сигналов.
Считается, что эти амилоиды тесно связаны с прогрессированием болезни Альцгеймера, поэтому их можно использовать в качестве средства ранней диагностики для расширения возможностей лечения.
В настоящее время методы радиовизуализации, включая позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), могут обнаружить амилоиды, но эти методы основаны на сложном оборудовании и обычно фокусируются на одном из нескольких амилоидов, участвующих в заболевании. Вместо этого методы флуоресцентной визуализации были разработаны как более простой, но все же чувствительный способ обнаружения нескольких специфических амилоидов.
Маргарет Сунде (Margaret Sunde), Элизабет Нью (Elizabeth New), Амандип Каур (Amandeep Kaur) с соавторами решили разработать набор флуоресцентных датчиков для выявления амилоидов, чтобы отслеживать прогрессирование болезни Альцгеймера и других заболеваний, а также отличать атипичные амилоиды от аналогичных, встречающихся в природе белков, образующих амилоид.
Команда ученых объединила пять молекулярных зондов на основе кумарина, каждый из которых флуоресцировал в разной степени при столкновении с амилоидами, в сенсорную матрицу. Тем не менее, ученые обнаружили, что использование только двух зондов с самой сильной реакцией флуоресценции по-прежнему обеспечивает высокий уровень чувствительности и идентифицируемые флуоресцентные «отпечатки пальцев» для отдельных амилоидов.
Массив из двух зондов был добавлен к смеси образцов, имитирующей биологические жидкости, содержащие молекулы, которые потенциально могут мешать считыванию. Несмотря на это, массив сохранил высокую чувствительность и селективность. Его эффективность также была проверена на образцах мозга мышей, страдающих болезнью Альцгеймера.
Исследователи заметили, что характер флуоресценции различался на ранней (в возрасте 6 месяцев) и поздней (в возрасте 12 месяцев) стадиях заболевания. Кроме того, был создан уникальный флуоресцентный отпечаток для трех амилоидов, обычно участвующих в развитии болезни Альцгеймера, еще одного амилоида, связанного с заболеванием, и пяти встречающихся в природе «функциональных амилоидов», не участвующих в заболевании.
Ученые считают, что этот инструмент может быть использован для различения близкородственных амилоидов и может стать основой для новых подходов для более ранней и более уверенной диагностики заболеваний, связанных с амилоидом.
Авторы другого исследования утверждают, что ранняя менопауза може увеличить риск болезни Альцгеймера
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
