Immagine:Zhaoyuan Lyu e Shichao Ding hanno contribuito a sviluppare un metodo per rilevare i biomarcatori per la malattia di Alzheimer. Credit: Washington State University .
Gli scienziati della Washington State University hanno sviluppato un metodo per rilevare i biomarcatori per la malattia di Alzheimer che è 10 volte più sensibile dell’attuale tecnologia di analisi del sangue.
Sebbene sia ancora nelle fasi iniziali dello sviluppo, la ricerca potrebbe portare a una diagnosi precoce di questa malattia neurodegenerativa del cervello che colpisce 5,8 milioni di persone negli Stati Uniti. Si prevede che il numero salirà a 14 milioni di americani entro il 2050.
Guidati dal Professore Dan (Annie) Du della School of Mechanical and Materials Engineering della WSU, i ricercatori riferiscono di aver indeato un enzima artificiale per rilevare i biomarcatori per la diagnosi precoce dell’ Alzheimer. Lyu e Shichao Ding sono i primi autori dell’articolo pubblicato su Research.
Per la malattia di Alzheimer, i medici spesso diagnosticano i pazienti in base ai loro sintomi. A quel punto, i pazienti spesso hanno già gravi danni cerebrali. La tecnologia di imaging come la risonanza magnetica e le scansioni TC possono anche essere utilizzate per confermare la malattia, ma non sono adatte per la diagnosi in fase iniziale. Occasionalmente, i medici possono testare il liquido spinale per cercare proteine beta-amiloidi, marker della malattia, ma il processo è più invasivo di un semplice esame del sangue.
Un modo comune per eseguire il test del sangue è l’ELISA, o test immunoassorbente legato all’enzima, che viene utilizzato per testare una varietà di malattie come l’HIV, che causa l’AIDS e la malattia di Lyme. L’ELISA utilizza un enzima naturale presente nelle radici del rafano che può cambiare colore per indicare la presenza di biomarcatori della malattia. Ma utilizzare la tecnica per rilevare le proteine beta-amiloidi dell’Alzheimer è difficile perché i loro livelli nel sangue sono troppo bassi.
L’anno scorso, i ricercatori della WSU hanno creato un enzima artificiale utilizzando un’architettura a singolo atomo che era in grado di funzionare in modo efficiente come gli enzimi naturali. Il loro enzima artificiale, chiamato nanozima, è costituito da singoli atomi di ferro incorporati in nanotubi di carbonio e azoto.
Per questo lavoro, i ricercatori sono stati in grado di utilizzare il loro nanozima a singolo atomo per imitare il sito attivo di un enzima naturale e per rilevare le proteine del morbo di Alzheimer a livelli 10 volte inferiori rispetto ai test ELISA disponibili in commercio.
“Il nanozima basato su un catalizzatore a singolo atomo che abbiamo creato ha una struttura simile a un enzima naturale con una notevole attività simile all’enzima e ha aperto la strada alla rilevazione del biomarcatore della malattia di Alzheimer”, ha detto Du.
Il nanozima è anche più robusto degli enzimi naturali, che possono degradarsi in ambienti acidi o ad alte temperature. “È anche meno costoso e potrebbe essere conservato per lunghi periodi di tempo”, ha aggiunto Du. “Questo nanozima mostra un grande potenziale per la diagnosi in fase iniziale della malattia di Alzheimer”.
Il prossimo passo della ricerca comporterà il test del loro metodo con campioni di sangue reale.
Oltre al team WSU, gli scienziati di Singapore hanno contribuito a modellare la struttura del nanozima e i ricercatori della Oregon State University e dell’Università della California hanno contribuito a caratterizzare i catalizzatori a singolo atomo.
