Une équipe de chercheurs basée à l’Université de Californie, San Diego, qui a développé un dispositif portable sans fil pour détecter des biomolécules spécifiques, a maintenant montré que leur appareil peut détecter des molécules associées à la maladie d’Alzheimer et à la maladie de Parkinson.
L’appareil a été initialement développé pour détecter le SARS-CoV-2, le virus qui cause la COVID-19. Il fonctionne à l’aide d’aptamères, ou de courtes séquences d’ADN ou d’ARN qui se lient uniquement à des molécules spécifiques. Lorsque la liaison a lieu sur la couche de graphène épaisse d’un atome dans la machine, de l’énergie électrique est capable de circuler, ce qui crée une lecture positive confirmant que la molécule a été détectée.
Cette étude précédente a montré que leur dispositif était capable de détecter des souches spécifiques du virus SARS-CoV-2, lorsque seulement un très petit nombre de virus étaient présents.
Dans la recherche la plus récente par cette équipe, les chercheurs ont montré que leur appareil est capable de détecter différentes formes de bêta-amyloïde et de tau, des peptides qui caractérisent la maladie d’Alzheimer, et l’α-synucléine — un peptide trouvé en niveaux plus élevés dans les cerveaux des personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Ils ont utilisé des échantillons prélevés sur les cerveaux autopsiés de patients décédés pour tester la capacité de l’appareil à détecter ces molécules. Leurs découvertes ont été publiées dans Biophysics and Computational Biology.
Méthodes de détection de la maladie d’Alzheimer
Le nombre de personnes vivant avec la maladie d’Alzheimer aux États-Unis pourrait passer de 6,7 millions de personnes aujourd’hui à 13,8 millions de personnes en 2060 si aucune percée significative n’est réalisée.
Des percées sont nécessaires dans le développement de traitements, mais aussi de diagnostics, car il s’est avéré difficile de concevoir des essais cliniques démontrant l’efficacité des médicaments, avec des cohortes de patients présentant déjà des symptômes de la maladie.
Actuellement, la maladie d’Alzheimer est détectée en utilisant une combinaison de tests neurocognitifs, d’IRM et de scanning PET, souvent après l’apparition de symptômes, y compris le déclin cognitif.
Les scans PET fonctionnent en détectant la présence de plaques amyloïdes, qui se forment lorsque un peptide connu sous le nom de bêta-amyloïde, s’accumule en raison des enchevêtrements qu’il forme avec un autre peptide, tau. On pense que ces enchevêtrements interrompent la signalisation des cellules nerveuses dans le cerveau, ce qui conduit au déclin cognitif observé chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
La présence de ces plaques dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer signifie que la plupart des chercheurs se concentrent sur la présence et les actions de ces peptides et les mécanismes qui pourraient les sous-tendre.
Cependant, isoler ces peptides reste complexe et potentiellement invasif en raison de leur présence dans le cerveau.
Un haut degré de sensibilité
Les résultats de l’étude ont montré que l’appareil développé par les chercheurs était capable de détecter différentes formes de ces peptides bêta-amyloïdes à de faibles concentrations avec un haut degré de précision.
« Ce que nous avons vu dans cet article, c’est que la quantité de bêta-amyloïde qui entre dans le cerveau dans la salive est presque 1 000 fois plus que ce que représente la sensibilité de notre système », a déclaré le Dr Ratnesh Lal à Medical News Today lors d’une interview.
Il a indiqué que la force de l’appareil qu’ils avaient développé était due à la sensibilité du système électrique, car il n’y avait pas de réactivité croisée qui pourrait confondre les résultats.
Les auteurs de l’article disent qu’ils veulent voir s’ils peuvent détecter ces molécules dans le plasma sanguin et le liquide céphalorachidien avec l’appareil, puis dans la salive et l’urine ensuite.
Détecter les signes de la maladie d’Alzheimer dans le sang, la salive
Il reste encore beaucoup de recherches à faire sur le meilleur type de biomarqueurs pour détecter la maladie d’Alzheimer dans différents types de fluides corporels, a déclaré le Dr Thomas K Karikari, professeur adjoint de psychiatrie à l’Université de Pittsburgh, qui recherche des biomarqueurs pour la maladie d’Alzheimer et qui n’était pas impliqué dans la recherche.
Il existe également des défis associés à la réalisation de tests de pathologie standardisés sur l’amyloïde et le tau, pour obtenir des résultats suffisamment cohérents pour éviter les faux positifs et négatifs.
L’amyloïde est difficile à isoler et à manipuler en raison de sa nature collante. La barrière hémato-encéphalique signifie également que la plupart des changements observés dans le cerveau ne se reflètent pas nécessairement dans les concentrations sanguines ou celles observées dans différents tissus en dehors du cerveau. En d’autres termes, comment pouvez-vous dire si ces biomarqueurs proviennent du cerveau et non d’ailleurs dans le corps ?
Le Dr Karikari a déclaré à MNT que ses propres recherches avaient examiné les motifs de phosphorylation sur des peptides tau spécifiques à la maladie d’Alzheimer pour déterminer quels molécules spécifiques pourraient être déterminées comme provenant du cerveau et présentes en différentes concentrations chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer par rapport à une population non malade.
Des recherches antérieures ont montré que la liaison du tau est particulièrement forte autour de la glande salivaire, et « [Nous] avons montré à cette époque qu’il n’y avait aucune différence pour la salive entre le groupe diagnostique. Nous avons donc en fait terminé à ce point-là », a déclaré le Dr Karikari, car cela signifiait que le tau dans la salive n’était pas un bon biomarqueur pour la maladie d’Alzheimer car il ne provenait pas nécessairement du cerveau.
Maintenant, cependant, il a indiqué que des travaux ont été effectués pour déterminer les motifs de phosphorylation sur le tau qui caractérisent la maladie d’Alzheimer, « donc espérons que nous pourrons revenir et être en mesure de mieux caractériser le tau de la salive ».
Le Dr Karikari a déclaré que moins de recherches avaient été effectuées sur l’urine, et il y avait des défis particuliers associés à la collecte d’urine de patients âgés incontinents.
Les auteurs de l’article disent qu’ils prévoient de demander l’approbation de la FDA pour l’appareil dans les cinq ou six prochains mois avec l’objectif d’avoir l’appareil sur le marché dans un an.
Foire Aux Questions
Q: Peut-on vraiment détecter Alzheimer ou Parkinson avec un appareil portable?
R: Oui, des études récentes ont montré le développement de technologies portables capables d’identifier des signes précoces d’Alzheimer ou de Parkinson grâce à diverses méthodes de suivi biométrique.
Q: Comment fonctionnent ces appareils portables pour détecter Alzheimer ou Parkinson?
R: Ils fonctionnent généralement en mesurant et en analysant des indicateurs biologiques ou de mouvement spécifiques, tels que le rythme de la marche, la parole, ou encore l’activité électrique du cerveau, qui peuvent indiquer les premiers signes de ces maladies.
Q: Ces appareils portables sont-ils déjà disponibles sur le marché?
R: Certains produits ont commencé à être commercialisés, mais la plupart sont encore en phase de recherche ou d’essai clinique. Leur disponibilité varie selon le pays et les réglementations locales.
Q: L’utilisation de ces appareils nécessite-t-elle l’intervention d’un professionnel de santé?
R: Bien que certains appareils puissent être utilisés de façon autonome pour un suivi personnel, une évaluation professionnelle par un médecin est recommandée pour interpréter les résultats correctement.
Q: Quels sont les avantages de l’utilisation d’appareils portables pour détecter Alzheimer ou Parkinson?
R: Le principal avantage est de permettre une détection précoce, ce qui peut améliorer significativement les options de traitement et le pronostic. Ils sont aussi non-invasifs et pratiques, facilitant le suivi continu.
Q: Peut-on se fier entièrement à ces appareils pour diagnostiquer ces maladies?
R: Bien que très prometteurs, ils ne remplacent pas un diagnostic médical complet. Ils servent d’outils de dépistage et doivent être utilisés en complément des examens médicaux standards pour un diagnostic précis.