Piccole molecole brillanti sviluppate dagli scienziati dell'Università di Linköping in Svezia possono essere progettate per distinguere la placca di diverse proteine ​​nel cervello. Possono aprire la strada a una migliore diagnosi delle malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer, in cui si forma la placca dalle proteine ​​beta amiloide o tau.

Ricercatori dell'Università di Linköping, LiU, hanno scoperto che piccoli cambiamenti nella struttura di molecole traccianti note possono consentire loro di riconoscere l'amiloide-beta o la tau. Queste piccole molecole, che sono stati precedentemente sviluppati dai ricercatori, si legano a una specifica proteina bersaglio. Quando le molecole sono illuminate, emettono un segnale sotto forma di luce a diversa lunghezza d'onda.

"Questo apre la possibilità di sviluppare strumenti diagnostici più avanzati per le malattie in cui sono coinvolte beta-amiloide e tau, "dice Peter Nilsson, professore presso il Dipartimento di Fisica, Chimica e Biologia. Ha condotto lo studio, che ora è stato presentato sulla rivista scientifica Chimica:una rivista europea .

In diverse malattie del cervello, fibre lunghe di forma proteica, e alla fine si aggrovigliano per formare corpi densi noti come "placca" o "aggregati". Il morbo di Alzheimer, che provoca demenza, è un esempio ben noto, in cui la placca di solito è costituita da varianti difettose di due proteine:beta amiloide e tau. Ma i depositi della proteina tau nel cervello si riscontrano anche in un gruppo di condizioni meno comuni note come "tauopatie".

Negli ultimi anni, sono stati ampiamente descritti diversi casi di danno cerebrale in persone relativamente giovani con una carriera sportiva professionale. L'encefalopatia traumatica cronica (CTE) può verificarsi in individui che hanno ricevuto colpi alla testa in ripetute occasioni, come può verificarsi negli sport di contatto come il pugilato, hockey su ghiaccio e football americano. Un altro gruppo a rischio sono i soldati professionisti. L'unico modo attualmente disponibile per raggiungere una diagnosi definitiva è durante l'autopsia. Così, vi è un urgente bisogno di strumenti diagnostici che possano essere utilizzati per indagare su persone viventi, e che può distinguere tra depositi di beta amiloide e tau nel cervello.

Ciò che rende uniche queste molecole è che hanno una struttura portante flessibile e si adattano alla struttura della proteina a cui sono legate. Quando la molecola cambia la sua configurazione, il colore della luce che emette cambia. I ricercatori hanno iniziato con una molecola tracciante che si lega e riconosce solo gli aggregati di amiloide-beta. Hanno adattato questa molecola per diventare più simile alle molecole che erano state sviluppate da altri gruppi di ricercatori e che si legano alla tau. Hanno fatto due varianti, e si è scoperto che una delle molecole si lega molto strettamente ed esclusivamente alla tau, mentre l'altra variante era del tutto inadatta.

"Vediamo che cambiamenti estremamente piccoli, muovendo solo un paio di atomi, può far sì che la molecola tracciante si leghi preferenzialmente ad un altro tipo di aggregato. Ciò significa che possiamo adattare le molecole per riconoscere diversi aggregati, in base a quale proteina è presente, "dice Peter Nilsson.

I ricercatori ora intendono sviluppare ulteriormente le molecole traccianti etichettandole con radioisotopi, utilizzato durante la tomografia a emissione di positroni (PET). Un enorme vantaggio delle indagini PET è che possono essere eseguite su persone viventi.

"Se possiamo sviluppare strumenti diagnostici più avanzati in grado di distinguere tra beta amiloide e tau, sarebbe possibile determinare quale aggregato proteico si forma per primo e come interagiscono gli aggregati. Sarebbe anche possibile indagare se diverse forme di trattamento sono efficaci contro un tipo di aggregato senza influenzare l'altro, "dice Peter Nilsson.