Un appareil portable pourrait-il aider à détecter précocement la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson ?

Un appareil portable pourrait-il aider à détecter précocement la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson ?

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Un appareil sans fil développé par des scientifiques pourrait aider à repérer les marqueurs de la maladie de Parkinson et de la maladie d’Alzheimer FG Trade/Getty Images

  • La découverte de biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson pouvant être détectés via des fluides corporels tels que la salive, l’urine et le sang pourrait aider les chercheurs à identifier et à développer de nouveaux médicaments et traitements.
  • L’année dernière, un groupe de chercheurs a développé un appareil sans fil capable de détecter un petit nombre de molécules, spécifiquement pour les souches du SRAS-CoV-2.
  • Ils ont désormais montré que leur appareil pouvait être adapté pour détecter des molécules liées à la maladie d’Alzheimer et à la maladie de Parkinson.

Une équipe de chercheurs basée à l’Université de Californie à San Diego, qui a développé un appareil portable sans fil pour détecter des biomolécules spécifiques, a maintenant montré que son appareil pouvait détecter des molécules associées à la maladie d’Alzheimer et à la maladie de Parkinson.

L’appareil a été initialement développé pour détecter le SRAS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19. Il fonctionne en utilisant des aptamères, ou de courts brins d’ADN ou d’ARN qui se lient uniquement à des molécules spécifiques. Lorsque la liaison a lieu sur la couche de graphène d’une épaisseur d’un seul atome dans la machine, l’énergie électrique peut circuler, ce qui crée une lecture positive confirmant que la molécule a été détectée.

Cette étude précédente a montré que leur appareil était capable de détecter des souches spécifiques du virus SARS-CoV-2, alors que seul un très petit nombre de virus était présent.

Dans les recherches les plus récentes menées par cette équipe, les chercheurs ont montré que leur appareil est capable de détecter différentes formes de bêta-amyloïde et de tau, des peptides qui caractérisent la maladie d’Alzheimer, et de l’α-synucléine, un peptide présent à des niveaux plus élevés dans le cerveau des personnes. atteint de la maladie de Parkinson.

Ils ont utilisé des échantillons prélevés sur les cerveaux autopsiés de patients décédés pour tester la capacité de l’appareil à détecter ces molécules.

Leurs découvertes ont été publiées dans Biophysics and Computational Biology.

Façons de détecter la maladie d’Alzheimer

Le nombre de personnes vivant avec la maladie d’Alzheimer aux États-Unis pourrait passer de 6,7 millions de personnes aujourd’hui à 13,8 millions de personnes en 2060 si aucune avancée significative n’est réalisée.

Des avancées sont nécessaires dans le développement de traitements, mais aussi dans le diagnostic, car il s’est avéré difficile de concevoir des essais cliniques démontrant l’efficacité des médicaments, avec des cohortes de patients présentant déjà des symptômes de la maladie.

Actuellement, la maladie d’Alzheimer est détectée à l’aide d’une combinaison de tests neurocognitifs, d’IRM et de TEP, souvent après l’apparition des symptômes, notamment un déclin cognitif.

Les TEP fonctionnent en détectant la présence de plaques amyloïdes, qui se forment lorsqu’un peptide appelé bêta-amyloïde s’accumule en raison des enchevêtrements qu’il forme avec un autre peptide, le tau. On pense que ces enchevêtrements interrompent la signalisation des cellules nerveuses dans le cerveau, ce qui entraîne le déclin cognitif observé chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.

La présence de ces plaques dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer signifie que la plupart des chercheurs se concentrent sur la présence et les actions de ces peptides ainsi que sur les mécanismes qui pourraient les sous-tendre.

Cependant, l’isolement de ces peptides reste complexe et potentiellement invasif du fait de leur présence dans le cerveau.

Un haut degré de sensibilité

Les résultats de l’étude ont montré que le dispositif développé par les chercheurs était capable de détecter différentes formes de ces peptides bêta-amyloïdes à de faibles concentrations avec un degré élevé de précision.

“Ce que nous avons vu dans cet article, c’est que la quantité de bêta-amyloïde qui pénètre dans le cerveau dans la salive est presque 1 000 fois supérieure à la sensibilité de notre système”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Ratnesh Lal, à Medical News Today. entretien.

Il a expliqué que la puissance du dispositif qu’ils avaient développé était due à la sensibilité du système électrique, car il n’y avait pas de réactivité croisée susceptible de perturber les résultats.

Les auteurs de l’article disent qu’ils veulent voir s’ils peuvent ou non détecter ces molécules dans le plasma sanguin et le liquide céphalo-rachidien avec l’appareil, puis ensuite dans la salive et l’urine.

Détecter les signes de la maladie d’Alzheimer dans le sang et la salive

Il reste encore des recherches à faire sur le meilleur type de biomarqueurs permettant de détecter la maladie d’Alzheimer dans différents types de fluides corporels, a déclaré le Dr Thomas K Karikari, professeur adjoint de psychiatrie à l’Université de Pittsburgh, qui étudie les biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer et n’a pas été impliqués dans la recherche.

Il existe également des défis associés à la réalisation de tests pathologiques standardisés sur l’amyloïde et la protéine tau, afin d’obtenir des résultats suffisamment cohérents pour éviter les faux positifs et négatifs.

L’amyloïde est difficile à isoler et à travailler car elle est de nature très collante. La barrière hémato-encéphalique signifie également que la plupart des changements observés dans le cerveau ne se reflètent pas nécessairement dans les concentrations sanguines ou dans les concentrations observées dans différents tissus en dehors du cerveau. En d’autres termes, comment savoir si ces biomarqueurs proviennent du cerveau et non d’ailleurs dans le corps ?

Le Dr Karikari a déclaré à MNT que ses propres recherches avaient examiné les schémas de phosphorylation des peptides tau spécifiques à la maladie d’Alzheimer afin de déterminer quelles molécules spécifiques pouvaient être déterminées comme provenant du cerveau et présentes à différentes concentrations chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer par rapport à une population non atteinte. .

Ses recherches antérieures avaient montré que la liaison tau est particulièrement forte autour de la glande salivaire, et «[We] a montré à ce moment-là qu’il n’y avait aucune différence pour la salive entre les groupes de diagnostic. Nous avons donc mis fin à cela à ce stade », a déclaré le Dr Karikari, car cela signifiait que la protéine tau présente dans la salive n’était pas un bon biomarqueur de la maladie d’Alzheimer, car elle ne proviendrait pas nécessairement du cerveau.

Maintenant, cependant, il a déclaré que des travaux ont été effectués pour déterminer les modèles de phosphorylation sur la protéine tau qui caractérisent la maladie d’Alzheimer, “donc j’espère que nous pourrons revenir en arrière et être en mesure de mieux caractériser la protéine tau de la salive”.

Le Dr Karikari a déclaré que moins de recherches avaient été menées sur l’urine et que la collecte d’urine de patients âgés incontinents présentait des défis particuliers.

Les auteurs de l’article déclarent qu’ils prévoient de demander l’approbation de la FDA pour le dispositif dans les cinq ou six prochains mois, avec pour objectif de le commercialiser dans un an.

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