Nanosensori per la diagnosi del morbo di Alzheimer
In condizioni fisiologiche, ogni proteina presenta una struttura tridimensionale predeterminata, essenziale per la sua funzione. Tuttavia, si verificano casi in cui le proteine si ripiegano in modo non corretto in strutture anomale, dando origine a varie patologie. Un esempio è rappresentato dal morbo di Alzheimer, causato dal ripiegamento non corretto del peptide beta-amiloide in fibrille e placche che si aggregano nel cervello del paziente. Il rilevamento della presenza di tali peptidi piegati non correttamente attraverso un approccio estremamente sensibile agevolerebbe una rapida diagnosi della malattia. Gli scienziati impegnati nel progetto PROTEPROBE (Electrically Controlled Protein Conformation on 3D Tissue Scaffolds), finanziato dall’UE, si sono proposti di sviluppare una tecnica combinatoriale per rilevare modifiche nel ripiegamento delle proteine. Si sono avvalsi di biosensori su nanopiastre in argento, per rilevare otticamente il ripiegamento e la conformazione della proteina; hanno anche utilizzato transistori elettrochimici organici per registrare le variazioni. Quale prova di principio di tale tecnica innovativa, i ricercatori sono riusciti a realizzare un prototipo di sistema per la rilevazione di fibronectina nelle cellule viventi e nel siero. Mediante questo sistema, sono riusciti a discernere chiaramente tra fibronectina legata diffusamente e fibrille in crescita, in una matrice extracellulare in sviluppo. L’accertamento della presenza del fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα) è importante poiché è prevalente nella funzione cerebrale e nella comparsa di attacchi cerebrali. Un risultato significativo del progetto consiste nella realizzazione di un sistema per rilevare la piccola citochina TNFα, ottenuta mediante nanopiastre funzionalizzate con anticorpi contro la TNFα. Colpisce il fatto che i livelli di rilevazione del siero risultavano molto bassi, fino a 6 pg/ml. Nel complesso, il sensore PROTEPROBE ha offerto una capacità superiore all’attuale di rilevare la conformazione delle proteine. La sua capacità di discernere tra le diverse strutture di proteine ne fa uno strumento inestimabile per la diagnosi di malattie associate al ripiegamento non corretto delle proteine.
Parole chiave
Morbo di Alzheimer, nanopiastra, transistori elettrochimici, fibronectina, TNFα
