De nombreuses maladies neurodégénératives, notamment la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, sont difficiles à diagnostiquer avant l’apparition des symptômes. Cependant, les biomarqueurs liés à la maladie, tels que les protéines agrégées appelées amyloïdes, pourraient fournir des informations importantes beaucoup plus tôt s’ils peuvent être facilement détectés. Les chercheurs publient dans Capteurs ACS ont développé une telle méthode qui utilise une série de molécules capteurs capables de faire briller les amyloïdes. L’outil pourrait aider à surveiller la progression de la maladie ou à différencier les différentes maladies liées à l’amyloïde.
Les maladies neurodégénératives impliquent généralement une perturbation de la communication dans le cerveau, souvent causée par des amas « collants » de protéines mal repliées appelées amyloïdes qui perturbent la transmission du signal. On pense que ces amyloïdes sont étroitement liés à la progression de la maladie d’Alzheimer et pourraient donc être utilisés comme outil de diagnostic précoce pour élargir les options de traitement. Actuellement, les techniques d’imagerie radiologique, notamment la tomographie par émission de positons (TEP), peuvent détecter les amyloïdes, mais ces méthodes reposent sur des équipements sophistiqués et se concentrent généralement sur l’une des nombreuses amyloïdes impliquées dans la maladie. Au lieu de cela, les techniques d’imagerie par fluorescence ont été étudiées comme méthode plus simple, mais toujours sensible, pour détecter plusieurs amyloïdes spécifiques. Par conséquent, Margaret Sunde, Elizabeth New, Amandeep Kaur et leurs collègues ont voulu développer un réseau de capteurs amyloïdes fluorescents pour surveiller la progression de la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies et distinguer ces amyloïdes atypiques des protéines amyloïdes similaires et naturelles.
L’équipe a combiné cinq sondes moléculaires à base de coumarine, dont chacune émettait une fluorescence à différents niveaux lorsqu’elles frappaient les amyloïdes, dans un réseau de capteurs. Cependant, l’équipe a constaté que l’utilisation de seulement deux des sondes présentant les réponses fluorescentes les plus fortes fournissait toujours un niveau élevé de sensibilité et une « empreinte digitale » fluorescente identifiable pour les amyloïdes individuels.
Le réseau de deux sondes a été ajouté à un mélange d’échantillons qui imite les fluides biologiques contenant des molécules susceptibles d’interférer avec la cognition. Quoi qu’il en soit, le réseau a conservé une sensibilité et une sélectivité élevées. Ses performances ont également été testées sur des échantillons prélevés sur des cerveaux de modèles murins atteints de la maladie d’Alzheimer. L’équipe a observé que les modèles de fluorescence différaient entre les stades précoces (à 6 mois) et ultérieurs (à 12 mois) de la maladie. De plus, une empreinte digitale de fluorescence unique a été créée pour trois amyloïdes généralement impliqués dans la maladie d’Alzheimer, un autre amyloïde associé à la maladie et cinq « amyloïdes fonctionnels » naturels non impliqués dans la maladie. Les chercheurs affirment que cet outil pourrait être utilisé pour distinguer les amyloïdes étroitement apparentés et pourrait fournir de nouvelles approches pour un diagnostic plus précoce et plus sûr des maladies liées aux amyloïdes.
Les auteurs remercient le Conseil australien de la recherche et le Conseil national de la santé et de la recherche médicale pour leur financement.