La enfermedad de Alzheimer es un trastorno cerebral progresivo que produce disfunción neuronal y cognitiva y afecta a un alto porcentaje de personas en todo el mundo. Por esta razón resulta fundamental diagnosticarla en la etapa más temprana posible, lo que implica mejorar los sistemas de diagnóstico. Con este trasfondo, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en el Centro de Tecnología Biomédica (CTB), y del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos (IDISSC) han llevado a cabo un estudio en el que han desarrollado un nuevo sistema y procedimiento de biodetección para medir específicamente la proteína Tau total (T-Tau) −uno de los biomarcadores más relevantes de la enfermedad de Alzheimer− en suero sanguíneo. Además, han creado un sistema de bajo coste basado en KITs de diagnóstico para llevar a cabo este proceso.
La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia y posiblemente representa el 60-70% de los casos de demencia neurodegenerativa. Este trastorno, progresivo, irreversible y dependiente de la edad, posee un curso insidioso que dificulta su diagnóstico ya que los síntomas aparecen en etapas muy avanzadas de la enfermedad. La Organización Mundial de la Salud declaró la demencia como una condición prioritaria a través del Programa de Acción para Superar las Brechas en Salud Mental debido a que tiene un impacto significativo en la calidad de vida y la independencia de las personas. Actualmente, se estima que unos 36 millones de personas en el mundo padecen esta enfermedad y, de hecho, se calcula que su incidencia se triplicará en 2050 debido, entre otras razones, al aumento de la esperanza de vida y al crecimiento de la población.
Uno de los métodos utilizados en la actualidad para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer consiste en estudiar el aumento de la proteína Tau total (T-Tau) en el líquido cefalorraquídeo. Sin embargo, el líquido cefalorraquídeo es una muestra biológica invasiva, compleja, costosa y dolorosa de obtener, por lo que no permite una detección ni un seguimiento fácil de la enfermedad en los pacientes.
Diversos estudios realizados hasta el momento indican que los biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer también se pueden encontrar en suero. Sin embargo, como señala el investigador principal del grupo de investigación de Óptica, Fotónica y Biofotónica (GOFB) del CTB Miguel Holgado, “el problema al que nos enfrentamos al trabajar con estas muestras es la baja concentración de las proteínas marcadoras, lo cuál hace que sean difíciles de detectar y que solo se encuentre al alcance de técnicas con un coste muy elevado”.
Para poner solución a este problema, la investigadora Ana María Martín Murillo junto con el equipo de investigadores de la UPM y del IDISSC ha desarrollado un sistema de bajo coste basado en KITs de diagnóstico capaces de detectar estos niveles tan bajos establecidos en la literatura científica para su detección en suero.
El trabajo se ha llevado a cabo gracias al uso de nanopartículas específicas frente a la proteína de interés que actúan como amplificadores interferométricos en biosensores ópticos. Como resultado, “hemos conseguido por primera vez una alternativa diagnóstica relevante para detectar la proteína Tau a concentraciones exigentes”, indica Miguel Holgado. “Esto abre la puerta a conseguir límites de detección menores que los que hemos logrado en este estudio, hacerlo para otros biomarcadores relevantes de manera conjunta e incluso poder descubrir otros nuevos marcadores para diagnosticar la enfermedad antes de que aparezcan los síntomas”, concluye el investigador.
Ana María M. Murillo, María Fe Laguna, Luis G. Valle, Luca Tramarin, Yolanda Ramírez, Álvaro Lavín, Beatriz Santamaría y Miguel Holgado. A New Optical Interferometric Biosensing System Enhanced with Nanoparticles for Alzheimer’s Disease in Serum. Biosensors 2023, 13(7), 707; https://doi.org/10.3390/bios13070707
Imagen: Resumen del proceso llevado a cabo para la determinación de marcadores de la enfermedad de Alzheimer en suero. Fuente: UPM.
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