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Investigadores de la Universidad de Minnesota en las Ciudades Gemelas han desarrollado una innovadora técnica de diagnóstico que permitirá una detección más rápida y precisa de las enfermedades neurodegenerativas. El método abrirá probablemente una puerta al tratamiento precoz y la mitigación de diversas enfermedades que afectan a los seres humanos, como el Alzheimer y el Parkinson, y otras similares que afectan a los animales, como la caquexia crónica.
Su nuevo estudio se publica en Nano Letters, una revista de primera línea en el campo de la nanotecnología editada por la American Chemical Society.
«Este trabajo se centra principalmente en la caquexia crónica del ciervo, pero nuestro objetivo final es ampliar la tecnología a un amplio espectro de enfermedades neurodegenerativas, siendo el Alzheimer y el Parkinson los dos objetivos principales», afirma Sang-Hyun Oh, coautor principal del trabajo y catedrático McKnight del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Minnesota. «Nuestra visión es desarrollar técnicas de diagnóstico ultrasensibles y potentes para diversas enfermedades neurodegenerativas, de modo que podamos detectar biomarcadores en una fase temprana, lo que quizá permita disponer de más tiempo para el despliegue de agentes terapéuticos que puedan ralentizar la progresión de la enfermedad. Queremos ayudar a mejorar la vida de millones de personas afectadas por enfermedades neurodegenerativas».
Enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad de las vacas locas y la caquexia crónica (ampliamente extendida entre los ciervos) comparten una característica común: la acumulación de proteínas mal plegadas en el sistema nervioso central. Detectar estas proteínas mal plegadas es crucial para comprender y diagnosticar estos trastornos devastadores. Sin embargo, los métodos de diagnóstico existentes, como el ensayo inmunoenzimático y la inmunohistoquímica, pueden ser caros, lentos y limitados en cuanto a la especificidad de los anticuerpos.
El método de los investigadores de la Universidad de Minnesota, denominado Nano-QuIC (Nanoparticle-enhanced Quaking-Induced Conversion), mejora significativamente el rendimiento de los métodos avanzados de detección del mal plegamiento de proteínas, como el ensayo RT-QuIC (Real-Time Quaking-Induced Conversion) de los NIH Rocky Mountain Laboratories.
El método RT-QuIC consiste en agitar una mezcla de proteínas normales con una pequeña cantidad de proteína mal plegada, lo que desencadena una reacción en cadena que hace que las proteínas se multipliquen y permite la detección de estas proteínas irregulares. Utilizando muestras de tejido de ciervos, el equipo de la Universidad de Minnesota demostró que la adición de nanopartículas de sílice de 50 nanómetros a los experimentos RT-QuIC reduce drásticamente los tiempos de detección de unas 14 horas a sólo cuatro y multiplica por 10 la sensibilidad.
Un ciclo de detección típico de 14 horas significa que un técnico de laboratorio sólo puede realizar una prueba por jornada laboral normal. Sin embargo, con un tiempo de detección inferior a cuatro horas, los investigadores pueden realizar tres o incluso cuatro pruebas al día.
Disponer de un método de detección más rápido y preciso es especialmente importante para comprender y controlar la transmisión de la caquexia crónica, una enfermedad que se está extendiendo entre los ciervos de Norteamérica, Escandinavia y Corea del Sur. Los investigadores creen que el Nano-QuIC podría llegar a ser útil para detectar enfermedades de plegamiento erróneo de proteínas en humanos, en concreto el Parkinson, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, el Alzheimer y la ELA.
«Las pruebas para detectar estas enfermedades neurodegenerativas tanto en animales como en seres humanos han supuesto un gran reto para nuestra sociedad», afirma Peter Larsen, coautor principal del artículo y profesor adjunto del Departamento de Veterinaria y Ciencias Biomédicas de la Universidad de Minnesota.
«Lo que estamos viendo ahora es este momento realmente emocionante en el que están surgiendo nuevas pruebas de diagnóstico de nueva generación para estas enfermedades. El impacto de nuestra investigación es que mejora en gran medida esas pruebas de nueva generación, las hace más sensibles y más accesibles».
Mayo 8/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Releases Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS)
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