Исследователи UPM участвуют в разработке нового биосенсора, который может быть полезен для ранней неинвазивной диагностики болезни Альцгеймера с помощью магнитно-резонансной томографии.
Наличие отложений железа в головном мозге – гистопатологическая характеристика пациентов с болезнью Альцгеймера. Таким образом, группа исследователей из различных учреждений во главе с Милагросом Рамосом из Центра биомедицинских технологий (UPM) разработала новый контрастный агент для визуализации резонансных магнитных изображений на основе функционализированных магнитных наночастиц, который может работать как биомаркер для ранней диагностики эта болезнь.
Этот результат может открыть путь для новых исследований, в которых будут разработаны методы ранней и неинвазивной диагностики этого нейродегенеративного заболевания.
Болезнь Альцгеймера – прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которым страдают около 47 миллионов человек во всем мире. Сегодня окончательный диагноз этого заболевания возможен только после смерти пациента, когда мы можем определить наличие клубков и амилоидных бляшек, расположенных в паренхиме головного мозга, с помощью гистологических методов.
Текущая диагностическая практика включает оценку истории болезни пациента для выявления изменений поведения, а также нейропсихиатрические и нейровизуализационные оценки, которые обеспечивают вероятный диагноз болезни Альцгеймера.
Сегодня биомаркеры не обеспечивают ни высокой точности ранней диагностики заболевания, ни надлежащего мониторинга развития болезни после использования радиоизотопов. Таким образом, в настоящее время исследователи ищут новые биомаркеры, позволяющие обнаружить болезнь Альцгеймера неинвазивными методами.
Магнитно-резонансная томография имеет лучшее пространственное разрешение, чем позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), и, кроме того, в ней не используются радиоиндикаторы.
Наличие отложений железа в головном мозге – гистопатологическая характеристика пациентов с болезнью Альцгеймера. Однако необходимость в высокой концентрации накопленного железа и продолжительных периодах времени для получения изображений затрудняет использование этого метода у пациентов для раннего выявления этого заболевания. Таким образом, представляется необходимым разработать контрастные вещества, которые позволят нам достичь большей чувствительности в магнитном резонансе для обнаружения начального накопления железа, связанного с амилоидными бляшками в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Чтобы добиться прогресса в поиске неинвазивных биомаркеров для раннего выявления болезни Альцгеймера, д-р. Милагрос Рамос из CTB-UPM возглавлял группу исследователей из Центра молекулярной биологии Северо-Очоа (UAM-CSIC), Университета Карлоса III, Научно-исследовательского института здоровья Грегорио Мараньона (IiSGM) и CIBER психического здоровья (CIBERSAM) и CIBER биоинженерии, биоматериалов. и наномедицина (CIBER-BBN).
В исследовании описывается наличие накопленного железа и белка, который хранит железо (ферритин) в области гиппокампа трансгенных мышей при болезни Альцгеймера. Эти скопления железа и ферритина наблюдаются вокруг амилоидных бляшек, которые являются характеристиками заболевания.
Это открытие помогло разработать контрастный агент для магнитно-резонансной томографии, основанный на функционализации магнитных частиц антителом, распознающим ферритин. Таким образом, исследователи показали, что с помощью гистологического анализа новый наноконъюгат особым образом связывается с накоплением ферритина у трансгенных мышей, страдающих болезнью Альцгеймера.
Милагрос Рамос объясняет, "накопление функционализированных наночастиц в определенной области вызывает значительное снижение определенных значений, полученных с помощью магнитного резонанса, это указывает на то, что новый контрастный агент может быть полезен в будущем для ранней и неинвазивной диагностики этой патологии с помощью магнитного резонанса."