Le nanotecnologie per la diagnosi delle malattie neurodegenerative
La neurodegenerazione è uno dei problemi sanitari più gravi in Europa, con milioni di persone che soffrono di demenza o malattia di Alzheimer. Queste patologie hanno spesso un decorso lento ma l’impatto che esercitano sui pazienti e sulle loro famiglie è drammatico. Poiché non esistono cure per i danni provocati dalla neurodegenerazione, la diagnosi precoce è l’unico strumento di cui disponiamo per rallentarne la progressione. Recentemente, la diagnosi medica ha registrato un’importante rivoluzione grazie alla rapida scoperta di biomarcatori molecolari. Il ricorso a un approccio non invasivo per la rilevazione dei marcatori associati alla neurodegenerazione migliorerebbe notevolmente l’esito per le persone affette da queste malattie. L’obiettivo principale del progetto NADINE (Nanosystems for the early diagnosis of neurodegenerative diseases), finanziato dall’UE, era la creazione di strumenti diagnostici per rilevare le malattie neurodegenerative in fase precoce, con l’obiettivo di sviluppare un sistema che utilizzi piccoli campioni di sangue o di siero per individuare i biomarcatori che vi sono associati: un traguardo particolarmente difficile, se si considerano le piccolissime quantità di questi marcatori presenti nelle fasi iniziali della patologia. I ricercatori hanno utilizzato tecniche di miniaturizzazione e hanno sviluppato nuove nanotecnologie in combinazione con protocolli biochimici avanzati. Per ottenere la sensibilità necessaria, hanno generato nuove nanoparticelle magnetiche con anticorpi personalizzati, ottimizzando il protocollo di test in vista di una fase di arricchimento basata su immunoprecipitazione. La rilevazione dei marcatori arricchiti è stata eseguita con quattro diverse tecnologie: microarray a fluorescenza, spettrometria di massa, array a microgocce e test elettrochimici. Per quanto riguarda l’hardware, il consorzio ha costruito microdispositivi di materiali polimerici contenenti l’hardware di controllo fluidico e gestiti da un software sofisticato. La convalida del prototipo è avvenuta con campioni clinici e non clinici e i risultati dimostrano il raggiungimento di limiti di rilevamento diagnosticamente rilevanti. Il sistema NADINE consentirebbe di distinguere chiaramente tra i vari gruppi diagnostici e potrebbe fornire risposte in modo rapido ed economico con campioni di volume contenuto. Nel complesso, il metodo adottato dal team NADINE ha evidenziato l’opportunità di utilizzare meccanismi biochimici sofisticati combinati con nanotecnologie per creare strumenti di diagnostica medica di ultima generazione, che contribuiranno a studiare e a comprendere meglio le malattie neurodegenerative e a progettare nuove soluzioni terapeutiche.
Parole chiave
Malattia neurodegenerativa, nanotecnologie, biomarcatori, microarray, spettrometria di massa