Obecnie pacjenci otrzymują diagnozę choroby Alzheimera dopiero wtedy, gdy wystąpią u nich dobrze znane objawy choroby, takie jak utrata pamięci. Do tego momentu najlepsze opcje leczenia po prostu spowalniają dalszy rozwój objawów.

Badania wykazały jednak, że ziarna choroby Alzheimera są zasiewane lata – a nawet dekady – wcześniej, na długo przed wystąpieniem zaburzeń poznawczych, które umożliwiają postawienie diagnozy. Te nasiona to białka amyloidu beta, które źle się składają i zlepiają, tworząc małe agregaty zwane oligomerami. Z czasem, w wyniku procesu, który naukowcy wciąż starają się zrozumieć, te „toksyczne” oligomery amyloidu beta mogą przekształcić się w chorobę Alzheimera.

Zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Waszyngtonie opracował test laboratoryjny, który może mierzyć poziom oligomerów amyloidu beta w próbkach krwi. Jak donoszą w pracy opublikowanej 5 grudnia w Proceedings of the National Academy of Sciences, ich test – znany pod akronimem SOBA – mógł wykryć oligomery we krwi pacjentów z chorobą Alzheimera, ale nie u większości członków grupy kontrolnej, którzy nie wykazywali żadnych oznak upośledzenia funkcji poznawczych w momencie pobierania próbek krwi.

Jednakże SOBA wykrył oligomery we krwi 11 osób z grupy kontrolnej. Dla 10 z tych osób dostępne były zapisy badań kontrolnych i u wszystkich zdiagnozowano po latach łagodne zaburzenia poznawcze lub patologię mózgu zgodną z chorobą Alzheimera. Zasadniczo, w przypadku tych 10 osób, SOBA wykryła toksyczne oligomery zanim pojawiły się objawy.

„Klinicyści i badacze chcieliby mieć wiarygodny test diagnostyczny dla choroby Alzheimera – i to nie tylko test potwierdzający diagnozę choroby Alzheimera, ale taki, który może również wykryć oznaki choroby, zanim wystąpią zaburzenia funkcji poznawczych. Jest to ważne dla zdrowia jednostki i dla wszystkich badań nad tym, jak toksyczne oligomery amyloidu beta przechodzą i powodują szkody, które powodują”, powiedziała starsza autorka Valerie Daggett, profesor bioinżynierii UW i członek wydziału w Instytucie Inżynierii i Nauk Molekularnych UW. „To, co tutaj pokazujemy, to fakt, że SOBA może być podstawą takiego testu”.

SOBA, co oznacza soluble oligomer binding assay, wykorzystuje unikalną właściwość toksycznych oligomerów. Kiedy źle uformowane białka amyloidu beta zaczynają się zlepiać w oligomery, tworzą strukturę znaną jako arkusz alfa. Arkusze alfa nie występują zwykle w przyrodzie, a wcześniejsze badania zespołu Daggetta wykazały, że arkusze alfa mają tendencję do łączenia się z innymi arkuszami alfa. Sercem SOBA jest syntetyczny arkusz alfa zaprojektowany przez jej zespół, który może wiązać się z oligomerami w próbkach płynu mózgowo-rdzeniowego lub krwi. Następnie test wykorzystuje standardowe metody, aby potwierdzić, że oligomery przyczepione do powierzchni testowej składają się z białek amyloidu beta.

Zespół przetestował SOBA na próbkach krwi od 310 uczestników badań, którzy wcześniej udostępnili swoje próbki krwi i część dokumentacji medycznej na potrzeby badań nad chorobą Alzheimera. W momencie pobierania próbek krwi, badani byli zarejestrowani jako osoby bez oznak upośledzenia funkcji poznawczych, łagodnego upośledzenia funkcji poznawczych, choroby Alzheimera lub innej formy demencji.

SOBA wykryła oligomery we krwi osób z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi i umiarkowaną lub ciężką postacią choroby Alzheimera. W 53 przypadkach diagnoza Alzheimera u uczestników badań została zweryfikowana po śmierci w wyniku autopsji — a próbki krwi 52 z nich, pobrane wiele lat przed śmiercią, zawierały toksyczne oligomery.

SOBA wykryła również oligomery u tych członków grupy kontrolnej, u których, jak pokazują zapisy, rozwinęły się później łagodne zaburzenia poznawcze. Próbki krwi od innych osób z grupy kontrolnej, które pozostały bez zaburzeń, nie zawierały toksycznych oligomerów.

Zespół Daggetta współpracuje z naukowcami z AltPep, firmy spinout UW, aby rozwinąć SOBA w test diagnostyczny dla oligomerów. W badaniu zespół wykazał również, że SOBA łatwo można zmodyfikować do wykrywania toksycznych oligomerów innego rodzaju białka związanego z chorobą Parkinsona i demencją z ciałami Lewy’ego.

„Stwierdzamy, że wiele ludzkich chorób jest związanych z nagromadzeniem toksycznych oligomerów, które tworzą te struktury arkuszy alfa” – powiedział Daggett. „Nie tylko Alzheimer, ale także Parkinson, cukrzyca typu 2 i inne. SOBA wychwytuje tę unikalną strukturę arkusza alfa, więc mamy nadzieję, że ta metoda może pomóc w diagnozowaniu i badaniu wielu innych chorób związanych z „niewłaściwym składaniem białek”.”

Daggett uważa, że test ma dalszy potencjał.

„Wierzymy, że SOBA może pomóc w identyfikacji osób zagrożonych lub inkubujących chorobę, jak również służyć jako odczyt skuteczności terapeutycznej, aby pomóc w rozwoju wczesnych metod leczenia choroby Alzheimera,” powiedziała.

Głównym autorem badania jest Dylan Shea, doktorant w Programie Inżynierii Molekularnej Wydziału Bioinżynierii UW. Współautorami są Elizabeth Colasurdo z VA Puget Sound Health Care System; Alec Smith, asystent badawczy UW w dziedzinie fizjologii i biofizyki; Courtnie Paschall, studentka w UW Medical Scientist Training Program; dr Suman Jayadev, asystent UW w dziedzinie neurologii; dr. Dirk Keene, profesor medycyny laboratoryjnej i patologii UW; Douglas Galasko, profesor nauk neurologicznych na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego; dr Andrew Ko, adiunkt chirurgii neurologicznej na UW; oraz Ge Li i dr Elaine Peskind, oboje z Wydziału Psychiatrii i Nauk Behawioralnych UW i VA Puget Sound Health Care System. Badania zostały sfinansowane przez National Institutes of Health, Washington Research Foundation i Northwest Mental Illness Research, Education and Clinical Center.

Źródło: University of Washington. James Urton