Czuły test diagnostyczny w kierunku choroby Alzheimera
Choroba Alzheimera staje się głównym problemem zdrowotnym w krajach zachodnich. Obecne metody diagnostyczne są czasochłonne i istnieje ograniczony wybór testów do monitorowania postępów choroby. Istnieje więc zapotrzebowanie na innowacyjne narzędzia do rozpoznawania choroby i prognozowania jej przebiegu, aby oszczędzić pacjentom niedogodności związanych z ciągłym monitorowaniem ich stanu. Finansowany ze środków UE projekt "Quantum dot-based highly sensitive immunoassays for multiplexed diagnostics of Alzheimer's disease" (NANOGNOSTICS) powstał, aby stworzyć innowacyjne narzędzia do wykrywania zmian we wzorcach ekspresji białek w przebiegu choroby Alzheimera. Technologia tworzona w projekcie NANOGNOSTICS bazuje na złożonych testach immunologicznych, w których biomarkery są wykrywane z użyciem dwóch odmiennie wyznakowanych przeciwciał. Gdy oba przeciwciała rozpoznają tę samą cząsteczkę, ustawiają się w niewielkiej odległości od siebie i zachodzi zjawisko fizyczne znane jako rezonansowe przeniesienie energii (FRET). Zjawisko to wymaga zastosowania barwników, których spektra emisji i absorpcji nakładają się na siebie oraz zbliżenia się do siebie przeciwciał związanych z tą samą cząsteczką przy użyciu innego silnego wiązania, mianowicie interakcji pomiędzy biotyną i streptawidyną. Przewaga tej technologii nad standardowymi testami immunologicznymi polega na amplifikacji sygnału, przez co uzyskuje się wystarczającą czułość do wykrywania niewielkich ilości białek w ludzkiej krwi. Co istotne, naukowcy mają pewność, że diagnoza będzie dostępna w ciągu mniej niż 10 minut od pobrania próbki krwi. Alternatywę do barwników fluorescencyjnych stanowią nanocząstki znane jako półprzewodzące kropki kwantowe, również wykorzystywane przez uczestników projektu. Dzięki ich unikalnym właściwościom fotofizycznym, takim jak zależna od wielkości absorpcja i emisja fal o różnej długości, kropki kwantowe są idealne do celów projektu. Przeanalizowano więc różne kropki kwantowe pod kątem ich użyteczności w wysokoczułych, biologicznych testach klinicznych w technologii FRET. Naukowcy analizowali użyteczność różnych białek jako biomarkerów choroby Alzheimera, koncentrując się w szczególności na czynniku wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF), EGF i L-selektynie. Opracowano też dodatkowe testy bazujące na wykrywaniu złogów peptydu β-amyloidowego, charakterystycznych dla choroby Alzheimera. Testy NANOGNOSTICS przeprowadzono na próbkach krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego pacjentów z chorobą Alzheimera. Wysoka czułość i swoistość w wykrywaniu VEGF wskazała na użyteczność testu w wykrywaniu tego biomarkera. Wprawdzie ta technologia umożliwia wykrywanie białek z dużą czułością i została opracowana do celów wczesnego wykrywania choroby Alzheimera, ale doniesienia o niespójności biomarkerów choroby Alzheimera nadal uniemożliwiają kliniczne zastosowanie tej metody.
Słowa kluczowe
Choroba Alzheimera, biomarker, rezonansowe przeniesienie energii, testy immunologiczne, kropki kwantowe, diagnostyka
