Назад
Если возникает подозрение на болезнь Альцгеймера, больные должны быть готовы к длительным и сложным процедурам до тех пор, пока ситуация не прояснится.
Специалисты в настоящее время занимаются разработкой анализа крови, который позволит поставить надежный диагноз с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ). Недавно исследователи опубликовали первые результаты успешного пилотного исследования в журнале Science Advances.
Изначально физик Питер Нирмалрадж хотел понять молекулярный патогенез болезни Альцгеймера, чтобы использовать новые подходы в диагностике и терапии. Одним из шагов вперед стала бы расшифровка точной роли бета-амилоидных пептидов и белков тау, связанных с этим нейродегенеративным заболеванием. Поэтому Нирмалрадж поставил перед собой задачу не только обнаружить само присутствие подозрительных белков, но и определить их изменчивую форму, а также их количество.
Существующие методы позволяют определить общее количество обоих белков в жидкостях организма. Однако эти методы не позволяют визуализировать различия в форме и состоянии скоплений белков. Поэтому Нирмалрадж работал над технологиями, позволяющими проводить наблюдения в нанометровом масштабе в крови и при этом не разрушающими структуру и морфологию белков.
Вместе с неврологами из кантональной больницы в Санкт-Галлене Нирмалрадж успешно завершил первое исследование. Для пилотного исследования он изучил образцы крови 50 пациентов и 16 здоровых людей. Используя технологию ACM, исследователь проанализировал поверхность около 1000 эритроцитов на одного человека, ничего не зная о состоянии его здоровья. "Это был единственный способ убедиться в том, что интерпретация данных остается объективной", - говорит Нирмалрадж.
Затем исследователи измерили размер, структуру и текстуру белковых скоплений, обнаруженных на клетках крови. Изучив тысячи эритроцитов, группа с нетерпением ждала сравнения результатов подсчета Нирмалраджа с клиническими данными, полученными от неврологов. И действительно,они смогли обнаружить закономерность, которая соответствовала стадии заболевания пациентов: пациенты с болезнью Альцгеймера имели большое количество белковых волокон, состоящих из бета-амилоидных пептидов и белков тау. Эти белки способны собираться в волокна длиной в несколько сотен нанометров. Однако у здоровых людей или людей с начинающимися расстройствами мозга Нирмалрадж насчитал лишь несколько волокон. Это доказывает осуществимость анализа крови с помощью технологии AСM, говорит Нирмалрадж:
"Если на основе этого метода удастся разработать надежный анализ крови, люди с подозрением на болезнь Альцгеймера будут избавлены от неприятной пункции спинномозгового канала, и что позволит достоверно диагностировать заболевание".
Однако до того, как простой анализ крови станет доступен в больницах, предстоит пройти еще долгий путь. Следующим шагом коллектива будет подтверждение полученных данных путем изучения большего числа испытуемых на разных стадиях заболевания с помощью AСM и химического анализа.
Peter Niraj Nirmalraj et al. Пространственная организация белковых агрегатов на эритроцитах как физический биомаркер патологии болезни Альцгеймера (аннотация).
Количественная оценка физических различий белковых агрегатов, связанных с болезнью Альцгеймера (БА), в крови может дать важную информацию о стадии заболевания. В данном исследовании эритроциты (RBCs) 50 пациентов с нейрокогнитивными жалобами и 16 здоровых людей были профилированы с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ). АСМ-измерения выявили зависящие от возраста пациентов и стадии нейрокогнитивного расстройства различия в размере, форме, морфологии, сборке и распространенности белковых агрегатов на RBC, которые можно рассматривать в качестве физических биомаркеров.
Кристаллы, состоящие из фибрилл, были обнаружены на RBC исключительно у пациентов с БА в возрасте старше 80 лет. Распространенность фибрилл отрицательно коррелировала с соотношением β-амилоида (Aβ) 42/40 в спинномозговой жидкости (СМЖ) и была выше в категории Aβ-положительных пациентов. Используя отсечение ≥40% распространенности фибрилл, статус Аβ в СМЖ был классифицирован с 88% точностью (чувствительность 100%, специфичность 73%). Обсуждаются достоинства и проблемы интеграции физических биомаркеров в диагностику БА.
