Многие нейродегенеративные заболевания, включая 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 , публикующиеся в журнале ACS Sensors, разработали один из таких методов, используя набор сенсорных молекул, которые могут освещать амилоиды. Этот инструмент может помочь отслеживать прогрессирование заболевания или различать различные 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 изучены как более простой, но все же чувствительный способ обнаружения нескольких специфических амилоидов.
Итак, Маргарет Сунде, Элизабет Нью, Амандип Каур и коллеги хотели разработать набор флуоресцентных датчиков для амилоидов, чтобы отслеживать прогрессирование болезни Альцгеймера и других заболеваний , а также отличать эти атипичные амилоиды от аналогичных, встречающихся в природе белков, образующих амилоид.
Команда объединила пять молекулярных зондов на основе кумарина, каждый из которых флуоресцировал в разной степени при столкновении с амилоидами, в сенсорную матрицу. Тем не менее, команда обнаружила, что использование только двух зондов с самой сильной флуоресцентной реакцией 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. Команда заметила, что характер флуоресценции различался на ранней (в возрасте 6 месяцев) и поздней (в возрасте 12 месяцев) стадиях заболевания.
Кроме того, был получен 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. Исследователи говорят, что этот инструмент можно использовать для различения близкородственных амилоидов и может служить основой для новых подходов для более ранней и более достоверной диагностики заболеваний, связанных с амилоидом .
